Catalogue Acoustique Honeywell

Principes d'électroacoustique
Principes de planification pour
systèmes d'alarme vocale (VAS)
1
Principes d'électroacoustique
1.1
Concepts et unités physiques de base
1.2 Audition humaine
1.2.1 Seuil d'audition et sensibilité
1.2.2Sonie
1.3 Comprendre les oscillations
1.3.1
Oscillations périodiques
1.3.2
Superposition des oscillations
1.3.3
Réflexion et réverbération
1.3.3.1 Temps de réverbération dans les pièces
1.3.3.2
Reverberation radius
1.3.4 Résonance et rétroaction
1.4 Son et niveaux sonores
1.4.1 Vitesse du son
1.4.2 Pression sonore et niveau de pression sonore
1.4.3 Production et propagation du son
1.4.3.1 Son de la pièce
1.5Microphones
1.5.1 Le principe de conversion
1.5.2 Alimentation fantôme
1.5.3 Caractéristiques d'un microphone
1.6Haut-parleurs
1.7 Amplificateurs
1.7.1 Caractéristiques d'un amplificateur
1.7.2
Technologie à 100 volts
2
Principes de conception des VAS
2.1 Généralités
2.1.1 Normes, directives
2.1.2 Législation des états fédéraux pour la supervision de la construction
2.1.3 Indices de protection
2.1.4
Termes/définitions
2.2
Domaines d'application des systèmes VAS
2.2.1
Exigences générales relatives au système
2.2.2 Sécurité en cas de défaillance
2.2.3 Exigences relatives à la commande
2.2.4 Alimentation du SAA
2.2.4.1 Alimentation électrique d'urgence
2.2.5 Technologie à 100 V
2.2.6 Classe de résistance au feu
2.2.7
Classification des systèmes de sonorisation
2
2.3
Système de sonorisation
2.3.2 Critères des systèmes de sonorisation
2.3.3 Sonorisation centrale
2.3.3.1
Sonorisation semi-centrale
2.3.3.2
Sonorisation distribuée
2.3.4
Le système de sonorisation A/B
2.3.5
Annonces vocales et sonores
2.3.6
Mesure de l'intelligibilité de la parole
2.4
Le système VARIODYN®D1
2.4.1VARIODYN®D1
2.4.2
Module de sortie numérique (DOM)
2.4.3
Microphones/terminaux
2.4.4
Amplificateur de puissance
2.4.5
Module à interface universelle (UIM)
2.4.6
Module de commande d'affichage (VCM)
2.4.7
Unité de communication système (SCU)
2.4.8
Unité de commutation secteur (MSU)
2.5Haut-parleurs
2.6
Systèmes d'armoire
2.6.1
Informations relatives à l'installation
2.7
Phases de planification
2.8Maintenance
2.9 Couplages du système
2.9.1
Couplages des systèmes d'alarme-incendie avec des contacts secs
2.9.2 Interface de données en série avec les systèmes d'alarme-incendie
2.10
Logiciel de configuration DESIGNER D1
2.11 Tableaux et calculs
2.11.1
Dimensions des câbles
2.11.2
Calcul de la capacité des batteries requise
3
1 Principes d'électroacoustique
d'unités (système SI en référence au terme
français : « Système International d'Unités »)
spécifie clairement les unités de base, ce qui en
fait une base systématique adéquate.
1.1 Concepts et unités physiques de
base
Les valeurs physiques sont représentées par une
valeur numérique et une unité.
Par exemple, l'unité de base « ampère » est définie
pour l'intensité du courant électrique. Dans ce cas,
si une valeur numérique telle que « 2 » est ajoutée,
le produit du nombre et de l'unité produisent la
valeur physique de 2 ampères.
Le système d'unités SI
Propriété physique
Unité
Intensité du courant
électrique
ampère
A
mètre
m
Longueur
Intensité lumineuse
Masse
Quantité de substances
Valeur physique = valeur numérique x unité
Température
En pratique, un grand nombre de systèmes d'unités
différents coexistent. Le système international
1)
Temps
Symbole
candela
cd
kilogramme
kg
mole
mol
kelvin
degré Celsius
K
C
seconde
s
1) Les degrés Celsius sont autorisés dans le cadre des
unités SI (0 Kelvin = -273 C).
Unités pour les systèmes électriques/l'acoustique
Symbole de formule
Remarque
Tension électrique
Propriété physique
volt
V
U
---
Intensité du champ électrique
---
V/m
E
---
Puissance électrique
watt
W
P
---
Capacité
farad
F
C
1 F = 1 As/V
Flux magnétique
weber
Wb
Φ
1 Wb = 1 Vs
tesla
T
B
1 T = 1 Vs/m2
---
A/m
H
---
Inductance
henry
H
L
1 H = 1 Vs/A
Résistance
ohm
Q
R
---
Induction magnétique
Intensité du champ magnétique
Unité et symbole
Acoustics
Coefficient d'absorption
acoustique
---
---
α
---
Pression sonore
---
N/m2ou1 Pa
p
1 N/m2= 1 pascal
Niveau de pression sonore
---
dB
LP
LP = 20 log (p1/po)
Intensité acoustique
---
W/
J
Pression des radiations
auditives
---
N/m2
Π
---
Flux d'énergie acoustique
---
m3/s
q
---
Vitesse d'une particule sonore
---
m/s
υ
---
watt
W
Impédance acoustique, spéc.
Impédance acoustique
Puissance acoustique
PA
---
---
Ns/m
3
ZS
---
---
Ns/m5
ZA
---
watt
W
PAK
---
S
TN
TN60 = niveau à
60 dB
m
rH
---
Niveau d'isosonie
---
phon
LN
---
Facteur de directivité
---
---
Q
Q = 1 (sphérique)
Q>1
(directionnel)
Aire d'absorption
---
m2
A
---
Puissance sonore
Temps de réverbération
Rayon de réverbération
4
m2
1.2 Audition humaine
1.2.1 Seuil d'audition et sensibilité
L'oreille humaine se compose du pavillon (externe,
oreille visible), du conduit auditif externe, du tympan
et de l'organe auditif proprement dit.
L'oreille humaine ne peut entendre correctement
qu'une plage spécifique de fréquences et de
niveaux de pression sonore. L'audition commence à
environ 20 Hz et s'arrête à une fréquence d'environ
20 000 Hz. La limite inférieure est appelée seuil
d'audition et la limite supérieure, seuil de la douleur
auditive.
Le tympan sépare l'oreille externe de l'oreille
moyenne. L'oreille moyenne contient les trois
osselets auditifs, le marteau, l'enclume et l'étrier,
qui transmettent les fréquences reçues à l'oreille
interne, c'est-à-dire l'organe auditif. L'oreille interne
contient la cochlée remplie de liquide.
20
500
6 000
20 000
Plage de fréquences / Hz
Oreille externe
Oreille moyenne
Oreille interne
Fig. : Domaine des fréquences audibles max. et plage de
perception optimale
Le domaine des fréquences audibles dépend de
l'âge de la personne (enfant ou adulte) et diffère
selon l'individu. La sensibilité maximale de l'oreille
humaine est comprise entre 500 Hz et 6 000 Hz.
Les fréquences dans cette plage sont mieux
perçues et plus fortement par l'oreille humaine que
les fréquences en dehors de cette plage.
Fig. : Structure de l'appareil auditif humain (illustration)
Les vibrations de l'air reçues de l'extérieur sont
converties en ondes acoustiques hydrauliques
dans le liquide de l'oreille interne via les éléments
mécaniques des osselets auditifs. Ces « ondes
de pression », à leur tour, stimulent un grand
nombre de cellules auditives via lesquelles ces
informations sont transmises aux cellules nerveuses
correspondantes, puis au cerveau via le nerf auditif.
Le seuil d'audition et le seuil de la douleur auditive
dépendent de la fréquence. Dans les plages de
fréquences inférieures et supérieures, une quantité
nettement supérieure d'énergie acoustique doit être
appliquée pour dépasser les seuils. Dans la plage
de fréquences moyennes, l'énergie requise est
inférieure ce qui signifie que le seuil de la douleur
est également atteint plus rapidement.
3
5
Plage de fréquences / KHz
Seuil de la douleur Perception de la musique Perception de la voix
Seuil d’audition
Fig. : Graphique de la capacité auditive humaine
Le graphique représente le domaine des
fréquences audibles de l'appareil auditif humain. La
zone de couleur indique la plage de fréquences du
langage humain. Dans cette plage, le langage est
facile à comprendre tant que des sources externes
d'interférence, telles que les bruits ambiants situés
dans cette plage de fréquences, ne se superposent
pas aux informations vocales réduisant ainsi la
qualité de la compréhension et de la perception.
Si cette interférence sonore ne peut être éliminée ou
réduite, il est nécessaire d'augmenter le volume des
informations vocales et/ou de diminuer la distance
entre la source sonore (par exemple, les hautparleurs) et l'auditeur afin de réduire l'influence de
l'interférence sonore au plus bas niveau possible
et de s'assurer que les informations vocales sont
compréhensibles.
Cette perception subjective doit être prise
encompte dans la transmission des informations
vocales et de la musique.
dB
Seuil de la douleur
Concert de rock, discothèque
discothèque
Musique au premier plan,
musique en direct
Annonces, musique de fond
Le niveau de pression sonore est indiqué en
décibels [dB].
Un doublement de la puissance sonore (watts)
dans la plage de la voix et de la musique est noté
comme une augmentation à peine perceptible de la
sonie (+ 3dB). Une augmentation au décuple de la
puissance sonore est perçue par l'oreille humaine
comme un doublement de la sonie.
6
Seuil d’audition
130 Démarrage des moteurs d’avion
(à une distance de 100 m)
120
110
100
90
80
70
60
50
Marteau pneumatique
Fort trafic marchandises
Bruit de la circulation
Conversation
Bureau
Réfrigérateur
40
30 Salle de lecture (bibliothèque)
20 Forêt en hiver
10
0
1.2.2 Sonie
Le conceptde « sonie » est une valeur basée sur
laperception humaine. La sonie associe le niveau
physique, mesurable ou l'amplitude du son (par
exemple, la pression sonore ou le niveau de
pression sonore) au volume perçu subjectivement
par un humain.
Différentes procédures peuvent être utilisées
pour mesurer la sonie, telles que l'utilisation d'un
sonomètre DIN. Les sonomètres actuels indiquent le
niveau de pression sonore pondéré par la fréquence
(ou plus simplement : le niveau acoustique pondéré)
comme résultat de mesure et sont également
capables de fonctionner avec différentes courbes
de pondération fréquentielle (A, B, C et D). Les
niveaux évalués sont désignés par les lettres de
pondération fréquentielle correspondantes. Par
exemple, dB (A) pour la pondération A avec des
courbes de niveaux sonores équivalents à environ
20-40 phones. En pratique, il suffit généralement
d'enregistrer uniquement la courbe de pondération
de type A définie internationalement et d'indiquer le
niveau sonore correspondant en dB(A).
Le graphique suivant représente les courbes
individuelles générées avec un son pur (onde
sinusoïdale). La sonie sur chaque courbe
individuelle est perçue comme identique malgré
les niveaux de pression sonore et de fréquences
différents.
Pour évaluer la perception subjective de la sonie,
la sonie est définie avec un son de référence de 1
kHz pour comparer le niveau de pression sonore
qu'un son pur avec une fréquence de 1000 Hz doit
avoir pour percevoir la même sonie. L'unité de la
sonie est le « phone ». Par exemple, une sonie de
60 phones correspond à un son de n'importe quelle
fréquence perçu comme ayant la même sonie
qu'un son pur de 1 kHz avec un niveau de pression
sonore de 60 dB.
Le graphique indique clairement les différents
niveaux de pression sonore (dB) qui doivent être
atteints pour obtenir une sonie (phone) perçue
comme identique sur la totalité du spectre de
fréquences compris entre 10 Hz et 20 kHz. En
examinant la courbe de 40 phones à la fréquence
de 1 kHz et en comparant ce point avec la
fréquence de 100 Hz, on s'aperçoit que pour 100
Hz, un niveau de pression sonore d'environ +10 dB
est nécessaire pour que le son soit perçu avec la
même sonie.
Dans la plage des transmissions de la voix ou de la
musique, une augmentation du niveau de pression
sonore de +10 dB est perçue par l'oreille humaine
comme un doublement de la sonie.
130 phone
120 phone
110 phone
100 phone
90 phone
80 phone
70 phone
60 phone
50 phone
40 phone
30 phone
20 phone
10 phone
0 phone
Fréquence / kHz
Fig. : Courbes avec une sonie identique (valeur en phone)
7
1.3 Comprendre les oscillations
Une oscillation est une fonction qui définit une
condition physique en fonction du temps.
En cas de changement périodique de la condition,
la condition initiale est répétée après un intervalle
de temps fixe.
Dans le cas d'intervalles de temps différents, on
parle d'une oscillation non périodique.
La propagation des ondes sonores dans les
gaz (par exemple, l'air) et les liquides se produit
essentiellement uniquement sous la forme d'une
onde longitudinale. Les ondes longitudinales sont
très souvent des ondes de pression.
L'inverse est l'onde transversale telle que les ondes
de cisaillement et les ondes de flexion dans les
corps solides ou les ondes électromagnétiques.
Durée de la période
Amplitude
(Temps)
Fig. : Oscillation sinusoïdale périodique (exemple)
complexes, composites et superposés tels que les
signaux musicaux, peuvent être mathématiquement
réduits à des ondes sinusoïdales à l'aide de
l'analyse de Fourier (J.B. Fourier, 1786-1830).
1.3.1 Oscillations périodiques
Une oscillation sinusoïdale correspond à un son pur
(par exemple, 1 kHz)
Le nombre de périodes répétitives (T) par seconde
est appelé fréquence (f).
L'unité pour la fréquence est le hertz [Hz]. Par
exemple, à une fréquence de 1000 Hz (= 1 KHz),
chaque période est répétée exactement 1000 fois
par seconde.
Fréquence [f] =
1 Hz =
1
T
1
s
Le temps nécessaire à une oscillation périodique
complète est décrit comme la durée de la période
(ou durée du cycle). L'unité pour la durée de la
période est la seconde [s].
Le déplacement (y) en un point spécifique du temps
(t) indique la valeur de déplacement instantanée
par laquelle l'amplitude (valeur de crête) définit
la valeur de déplacement maximale.Les signaux
8
Fig. : Signal musical ou signal vocal (exemple)
1.3.2 Superposition des oscillations
Le son transmis dans un milieu met en mouvement
de très petites particules de matière.
Avec la transmission d'un son pur (par exemple,
1 KHz) dans l'air, les particules d'air oscillent et
le signal est également simultanément atténué
(amorti) par cette perte d'énergie mécanique. Si
l'on considère qu'une seule particule ne peut pas
suivre les différentes oscillations en même temps,
cela entraîne une diminution ou une amplification
de chacun des sous-signaux. Une interférence se
produit.
Interférence
Superposition d'au moins deux ondes de type
quelconque selon le principe de superposition.
Superposition des oscillations avec une
fréquence identique
Interférence constructive
Onde sonore 1
Onde sonore 2
Onde sonore
obtenue
Interférence destructive
Le principe de superposition décrit l'addition des
ondes y compris l'addition avec un signe négatif
(= soustraction).
Onde sonore 1
Onde sonore 2
Principe de superposition
Addition des amplitudes d'une onde (pas
sonintensité !)
Si les ondes sont amplifiées par le principe de
superposition, la superposition des ondes est
appelée interférence constructive.
Interférence constructive
Amplification des amplitudes.
Si les ondes sont diminuées par le principe de
superposition, la superposition des ondes est
appelée interférence destructive.
Onde sonore
obtenue
Interférence avec battement
Onde sonore 1
Onde sonore 2
Fréquence de
battement
Interférence destructive
Diminution des amplitudes.
Si des oscillations avec une mise en phase identique
et une amplitude identique sont superposées,
l'amplitude de l'oscillation obtenue est plus grande
d'un facteur du nombre d'oscillations individuelles.
Par exemple, la valeur d'amplitude est doublée
dans le cas de deux oscillations. Cela signifie que
l'amplitude de la « nouvelle » oscillation obtenue
est deux fois plus grande que les amplitudes de
deux oscillations individuelles.
Lorsque des signaux sonores sont transmis dans
l'environnement, on peut généralement supposer
que des fréquences différentes sont superposées
en raison de la présence de bruits ambiants. Les
amplitudes des oscillations individuelles ainsi que
leur mise en phase peuvent différer largement de
l'oscillation d'origine.
Si la mise en phase est décalée de 180 , l'amplitude
« positive » est compensée par l'amplitude
« négative » (qui est décalée de 180 ), et la valeur
obtenue est zéro.
9
Superposition des oscillations avec une
fréquence différente
Lorsque deux fréquences qui diffèrent légèrement
l'une de l'autre sont superposées selon le principe
desuperposition, on parle de battement.
Battement
Oscillation avec des amplitudes qui diffèrent
périodiquement.
L'onde obtenue avec la nouvelle fréquence est
l'enveloppe de l'oscillation. La fréquence de
battement obtenue correspond à la moyenne des
deux fréquences superposées.
L'interférence entre deux ondes de fréquence
identique qui ont des directions de propagation
opposées crée une onde stationnaire.
Onde stationnaire
Interférence de deux ondes de même fréquence
et ayant des directions de propagation opposées.
10
1.3.3 Réflexion et réverbération
La réflexion décrit le comportement d'une onde
sonore lorsqu'elle rencontre un obstacle et qu'elle
est renvoyée, réfléchie, par la surface de cet
obstacle. Dans le cas de surfaces lisses, la loi de
la réflexion peut être appliquée. Une surface est
considérée comme lisse si sa structure est lisse par
rapport à la fréquence (longueur d'onde) de l'onde
sonore. Exemple d'ondes sonores dans la plage
d'audition humaine : les surfaces vitrées telles que
les fenêtres, les portes vitrées et/ou les séparations
d'immeuble en verre (blocs de verre). À des
fréquences très élevées, une surface considérée
comme visuellement lisse peut se comporter
physiquement comme une surface avec un certain
degré de rugosité.
Les rayons rencontrant des surfaces rugueuses et
des bords sont réfléchis de manière diffuse. Plus
une surface est rugueuse, plus la diffusion du son
est diffuse. Les matériaux et leurs propriétés jouent
également un rôle. Les matériaux mous absorbent
davantage l'énergie des ondes sonores. La plus
grande partie des ondes sonores réfléchies est
réfléchie perpendiculairement à la surface quels que
soient le matériau et la direction de l'incidence. Ce
comportement des ondes dispersées de manière
diffuse est défini mathématiquement dans la « loi de
Lambert ».
La distorsion sonore dans une pièce close est
principalement due aux réflexions.
La loi de la réflexion :
• Le rayon incident, l'axe d'incidence et le rayon
réfléchi se trouvent sur un plan.
• L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion
α=β.
Fig. : Réflexion sonore diffuse
rayon entrant
rayon réfléchi
Fig. : Réflexion du son selon la loi de la réflexion
Pour les ondes sonores dans la plage d'audition
humaine(entre 20 Hz et 20 kHz), on peut supposer,
qu'en pratique, la règle de « angle d'incidence
= angle de réflexion » se vérifie pour les surfaces
visuellement lisses. La réflexion d'une onde sonore
à l'intérieur des pièces ou des bâtiments est plus
importante. Dans ces cas, l'onde sonore peut être
réfléchie plusieurs fois par les plafonds et les murs
avant d'atteindre l'oreille humaine. Comme elle
parcourt des distances différentes, l'onde sonore
arrive également à des moments différents, ce qui
entraîne un phénomène de réverbération. Si les
différences temporelles des ondes sonores sont
très importantes, la réverbération peut être perçue
comme un écho.
Fig. : Réflexion sonore convexe
Fig. : Réflexion sonore concave
11
Signification pour la perception acoustique
subjective d'un bruit spécifique (par exemple, la
parole) :
• Le centile des réflexions directes dans le niveau
sonore total de l'environnement
• Les écarts dans les temps de propagation des
réflexions et la part qu'ils occupent dans le
niveau sonore total
• L'intensité et la distribution spatiale et temporelle
(temps de réverbération) de la réverbération et
leur part dans le niveau sonore total
Réverbération
Réflexions continues des ondes sonores (réflexions
sonores) dans une pièce close ou dans une région
délimitée naturellement.
La réverbération se produit, par exemple, dans des
grandes pièces (vides) ou des bâtiments tels que
des églises, des pièces avec une grande proportion
de surfaces en dalle et céramique ainsi que des
caves. L'intelligibilité de la parole ou le signal
sonore d'origine peuvent être considérablement
altérés par la réverbération.
Temps de réverbération
Temps nécessaire pour obtenir une diminution de
60 dB du niveau de pression sonore (correspond
à 1/1000ième de la pression sonore d'origine)
une fois que la source sonore s'est arrêtée. Pour
cette raison, le temps de réverbération est souvent
indiqué sous la forme RT60.
1.3.3.1 Temps de réverbération dans les pièces
Dans des pièces closes, la réflexion des ondes
sonores par les murs et les plafonds engendre la
réverbération. Les ondes sonores qui atteignent
l'oreille par des chemins indirects sont retardées
dans le temps comparé au son transmis
Son
indirect
Source
Son direct
Position d’écoute
Son
indirect
12
directement. Le rapport entre son direct et indirect
est appelé qualité acoustique. La qualité acoustique
d'une pièce est particulièrement bonne si aucun
son indirect n'est émis et qu'autant de son direct
que possible atteint l'oreille.
Temps de réverbération recommandé (basé sur la
norme DIN 18041) pour les pièces dans lesquelles
une intelligibilité élevée de la parole doit être
assurée :
Type
d'audition
Audition
normale
Audition
dégradée
Calcul du
temps de
réverbération
Taille et type de la
pièce
0,3 à 0,8
Ø 200 m3, réflexion
médiocre
0,4 à 0,6
Salle de formation/
salle de classe
1,5 à 2
Salle de concert
avec effet de
réverbération
intentionnel
1,1
Ø 350 m3, réflexion
médiocre
1,6
Ø 6,000 m3,
réflexion médiocre
1,9
jusqu'à 20,000 m3,
réflexion médiocre
Ø 0,3
Recommandation
générale
Calcul du temps de réverbération
Pour calculer le temps de réverbération, il est
nécessaire de connaître le coefficient d'absorption
des matériaux utilisés dans la pièce considérée.
« m² o.w. » est l'unité de mesure du temps de
réverbération. L'abréviation « o.w. » signifie « open
window » (fenêtre ouverte) qui absorbe le son
de manière optimale comme un grand trou. Le
coefficient d'absorptionα(alpha) de cette « surface
fenêtre ouverte » a la valeur 1. Tous les autres
matériaux sont classés par rapport à cette valeur
et ont des coefficients d'absorption inférieurs à la
valeur absolue 1.
Matériau
Air/m3
Plus le coefficient d'absorption d'un matériau est
bas, plus l'onde sonore est réfléchie fortement.
Le coefficient d'absorption et donc le temps de
réverbération calculé dépendent de la fréquence.
Le tableau suivant donne un aperçu des coefficients
d'absorption des différents matériaux rencontrés
dans les pièces et les bâtiments à une fréquence
de 1 kHz.
Coefficient d'absorption a à 1000 Hz
0,00
Murs
Mur en brique, non peint
0,03
Mur en brique, peint
0,02
Mur en brique, avec enduit et papier peint
0,05
Mur de béton, sans enduit
0,03
Marbre
0,02
Stuc
0,05
Lambris
0,08
Liège
0,04
Sols
Linoléum
0,04
Parquet
0,05
Plancher en madriers
0,07
Moquette, valeur minimale
0,2
Moquette, épaisse
Sol en carrelage/dalles de pierre
0,5-0,7
0,01-0,03
Plafonds
Béton, nu
0,03
Béton avec papier peint
0,04
Plaque de plâtre, fermée et jointe
0,03
Panneau de fibres minérales avec trous
0,75
Tôle perforée
0,80
Fenêtres et portes
Vitre, à simple vitrage
0,03
Vitre, à double vitrage
0,03
Bois, pleine surface
0,06
Ameublement, éléments de décoration d'une pièce
Rideaux fins, rideaux extérieurs
0,25-0,4
Lin / coton, fin
0,4-0,5
Rideaux avec remplis
Rideaux en velours, épais
0,5
0,8-1,00
Chaise, vide
0,13
Chaise, occupée
0,45
Chaise rembourrée, vide ou occupée
0,8
Chaise en cuir, vide
0,55
13
Exemple de calcul du temps de réverbération :
Calcul de chaque surface :
Formule de W.C. Sabine (scientifique américain)
Les surfaces individuelles (A) avec des coefficients
d'absorption différents (α) sont :
Temps de
réverbération
T=
ASOL= 120 m2x 0,05 (parquet)
0.163 V
A
APLAFOND= 120 m2x 0,03 (plaque de plâtre)
A = total de n surfaces x coefficient d’absorption α
AMUR= 198 m2x 0,05 (mur, recouvert de papier peint)
Total = 19.5
0,163
Constante de réverbération de Sabine
T
Temps de réverbération (en secondes)
3
V
Volume de la pièce (en m )
A
Total des valeurs d’absorption
(toutes les surfaces, tous les objets
d’une pièce, etc.)
Aire totale des types de surfaces individuelles
2
(en m )
n
Calcul du volume de la pièce V :
Le coefficient d'absorption (α) a les unités (m/s)
mais est toujours indiqué sans dimensions.
Selon la formule de W.C. Sabine, le temps de
réverbération est calculé ainsi :
T=
0.163 x 360 m3
= 3.01 s
19.5
L'ameublement tel que les rideaux, les meubles
et les surfaces des fenêtres, les portes ou les
personnes situées dans cette pièce ont une
influence supplémentaire sur le temps de
réverbération.
V = longueur x largeur x hauteur
V = 8 m x 15 m x 3 m = 360 m
3
Plafond (plaque de plâtre 120 m2)
Mur, recouvert de
papier peint
Total = 198 m 2
V = 360 m3
Sol (parquet 120 m 2)
Fig. : Une pièce vide d'une surface de 8 x 15 m et avec une hauteur de plafond de 3 mètres.
14
1.3.3.2 Reverberation radius
En raison de la réflexion et du son indirect dans une
pièce, un « mélange de fréquences », superposé
au son direct, se produit. La sonie du son direct
n'est pas identique en tous points de la pièce,
elle est inversement proportionnelle au carré de
la distance entre la position d'écoute et la source
sonore.
La formule simplifiée suivante donne une valeur
approximative qui peut être utile en pratique.
Dans le cas du son indirect, on peut supposer,
qu'en pratique, il a la même intensité en tous
points de la pièce, à la différence du son direct. En
conséquence, la part du son indirect devient plus
importante que celle du son direct à mesure que la
distance par rapport à la source sonore augmente.
rH
Le rapport de réverbération est le point ou la
délimitation dans la pièce auquel le son indirect
et le son direct ont la même dimension physique.
La valeur de référence est le facteur de directivité
« Q » qui décrit l'omnidirectionnalité (Q=1) d'un
haut-parleur ou d'un microphone, par exemple. Si
le facteur de directivité est supérieur à 1, cela décrit
une directionnalité.
V
T
rH = 0,057
Rayon de réverbération [m]
0,057
Constante de calcul
T
Temps de réverbération (en secondes)
V
Volume de la pièce (en m3)
Exemple de calcul
Volume V de la pièce
= 360 m3
Temps T de réverbération
= 3,01 s
rH = 0,057
360m3
= 0,623 m
3,01s
Rayon de
réverbération
Réverbération directe = Réverbération diffuse
Réverbération
directe
Diffuse reverb > Direct reverb.
Le rayon de réverbération pour cette pièce est
uniquement de 0,623 mètres.
Cette valeur peut être utilisée ultérieurement pour
planifier le positionnement des microphones et des
haut-parleurs.
Fig. : Rayon de réverbération dans un hall (graphique)
15
Exemples de calculs (valeurs approximatives)
Le tableau suivant propose un guide approximatif
pour le calcul des valeurs acoustiques basé sur le
volume d'une pièce.
Le calcul simplifié fourni ici ne peut pas prendre
en compte tous les paramètres importants tels
que la dépendance des facteurs individuels à la
fréquence.
PIÈCE 1
Volume de la
pièce T [m3]
16
Vide, non optimisée sur le plan acoustique, par
exemple un entrepôt ou une cafétéria
PIÈCE 2
Salle de classe vide avec des chaises, non optimisée
sur le plan acoustique
Coefficient
d'absorption
αTOTAL
Temps de
réverbération
T60 [s]
Rayon de
réverbération
rH
Coefficient
d'absorption
αTOTAL
Temps de
réverbération
T60 [s]
Rayon de
réverbération
rH
100
14
1,1
0,5
43
0,37
0,9
200
24
1,34
0,7
75
0,43
1,2
400
38
1,68
0,9
119
0,54
1,5
500
44
1,81
0,9
139
0,58
1,7
1000
70
2,29
1,2
220
0,73
2,1
2000
111
2,88
1,5
349
0,92
2,6
5000
205
3,91
2,0
643
1,24
3,6
10000
325
4,92
2,5
1021
1,57
4,5
20000
516
6,20
3,2
1621
1,97
5,7
50000
950
8,42
4,4
2986
2,68
7,7
1.3.4 Résonance et rétroaction
En raison de la résonance, il est possible en
pratique, pour un système oscillatoire, de se
transformer en de nombreuses fois l'« oscillation
d'origine ».
Résonance
Co-oscillation forcée d'un système oscillatoire
après stimulation périodique.
Mesures pour éviter la rétroaction
• Positionnement des microphones et des hautparleurs pour éviter, autant que possible, une
voie de propagation du son directe entre eux
La résonance se produit lorsqu'un « système
stimulant » perturbe périodiquement un second
système qui oscille alors à la même fréquence.
Une « balançoire » constitue un bon exemple de
résonance mécanique.
En acoustique, la résonance est utilisée pour la
production de tons par les instruments de musique,
par exemple. L'occurrence de la résonance nuit à la
transmission du son avec une haute intelligibilité de
la parole. En pratique, par exemple, des fréquences
basses avec des pressions sonores élevées
peuvent stimuler la résonance de murs/plafonds
fins ou même de grandes surfaces vitrées. Même
si l'on suppose que la pression sonore n'est pas
suffisamment forte pour que la résonance entraîne
la destruction des surfaces, la co-oscillation peut
toutefois produire une interférence acoustique
supplémentaire avec les ondes sonores ou le
mouvement mécanique peut générer un bruit de
fond.
Rétroaction
La rétroaction désigne en général l'effet
amplificateur du signal dans lequel une sortie
(par exemple, un signal acoustique) est renvoyée
directement ou indirectement comme une entrée
vers le système d'origine.
Amplificateur
Fig. : Rétroaction directe et indirecte du son vers le
microphone
• Dispositions spéciales et raccordement de
plusieurs microphones
• Modification de la distance entre le haut-parleur
et le microphone
• Blindage du microphone ou utilisation d'un type
de microphone différent
Dans les systèmes de sonorisation, la présence de
personnes dans la salle peut contribuer à supprimer
la rétroaction.
Alors qu'une pièce vide peut générer une rétroaction
élevée, la présence d'auditeurs ou de personnes
dans la pièce peut amortir le son de façon à réduire
la rétroaction. En principe, toutefois, il convient
de toujours envisager les pires conditions (telles
qu'une pièce vide).
Dans les systèmes de sonorisation, la rétroaction
est perturbante et doit être évitée.
La rétroaction se produit, par exemple, si un
microphone est situé trop près du haut-parleur
qui émet le signal provenant du microphone. Le
microphone reçoit à nouveau le signal provenant
du haut-parleur avec un certain retard. Cela
crée une boucle électroacoustique qui s'autoalimente. En pratique, ce bruit est perçu comme un
sifflement perçant ou un bruit très désagréable. La
fréquence du bruit obtenu dépend des propriétés
du décalage de phase du trajet de transmission
(distance aérienne, propriétés du haut-parleur et
du microphone, murs de la pièce, etc.).
Outre le désagrément causé aux auditeurs, le
haut-parleur peut même être détruit dans des cas
extrêmes.
17
1.4 Son et niveaux sonores
Le son est le bruit ou la tonalité tel(le) qu'il(elle)
peut être perçu(e) par le sens de l'audition d'une
personne ou d'un animal. La propagation du son
est possible uniquement en relation avec une
matière (air, eau, corps solides, etc.). Le son ne
peut pas être propagé dans une pièce sans air
(vide), ce qui implique qu'aucune transmission du
son n'est possible.
La pression sonore [p] peut être mesurée
relativement facilement à l'aide d'un microphone.
Les microphones (comme l'organe auditif humain)
sont des récepteurs de la pression sonore de par
leur configuration physique. Le terme le plus précis
est pression sonore alternante puisque le concept
n'implique pas de valeur statique. En pratique,
toutefois, ce terme est très peu utilisé.
Le son est produit lorsque l'oscillation d'un corps
est stimulée. Dans le cas de la parole humaine, cet
effet se produit à l'aide des cordes vocales ; en
acoustique, des haut-parleurs peuvent produire cet
effet, ce qui entraîne l'oscillation de l'air au moyen
du mouvement mécanique du diaphragme qui
génère une onde sonore.
Au seuil d'audition humaine, l'amplitude de la
pression sonore a une valeur de 2 x 10-5N/
m2(= 20 µPascals). Cela correspond à un niveau
de pression sonore de 0 dB. Une pression sonore
d'environ 20 N/m2(= 20 pascals) est déjà perçue
comme désagréable à une fréquence de 1 kHz.
Le son, ou l'onde sonore, est défini par plusieurs
facteurs permettant de calculer ses propriétés.
1.4.1 Vitesse du son
La vitesse à laquelle une onde sonore se propage
est appelée vitesse du son. Elle dépend largement
du milieu à travers lequel l'onde sonore se déplace.
La vitesse du son [c] est le produit de la longueur
d'onde [λ] et de la fréquence [f].
c=λxf
Vitesse du son
Air
343 mètres par seconde (à 20 °C)
Water
1407 mètres par seconde (à 0 °C)
1.4.2 Pression sonore et niveau de
pression sonore
Lorsque les ondes sonores se propagent dans
l'air, les particules d'air oscillantes entraînent une
modification de la densité de l'air. Cette modification
locale et temporaire de la pression de l'air est
appelée pression sonore [p]. L'unité de la pression
sonore est [N/m2] ou le pascal (1 N/m² = 1 P).
La valeur effective de la pression sonore est toujours
utilisée pour calculer le niveau de pression sonore.
Le niveau de pression sonore (valeur absolue) est
désigné par la lettre « L ».
Le niveau de pression sonore à partir du seuil
d'audition (0 dB ou 2 x 10-5 N/m2) jusqu'au seuil
de la douleur (130 dB) s'étend sur six ordres de
magnitude.
Décibels
Les valeurs indiquées en dB désignent un rapport
de puissance (10 x log). Ces valeurs en décibels
doivent être multipliées par deux pour calculer le
rapport de niveau de la pression sonore afin de le
comparer avec le rapport de puissance. Lors de
l'utilisation de décibels, une multiplication par un
facteur de 2 (2 x 10 log) est donc utilisée.
dB RAPPORT DE PUISSANCE
dB RAPPORT DE NIVEAU
10 x log10 .......
20 x log10 .......
Lors de l'utilisation de décibels, il est facile d'ajouter
ou de soustraire les valeurs individuelles pour le
rapport de puissance et le rapport du niveau de
pression sonore.
Niveau de pression sonore L
dB
0
20
2-10-5 10-4
40
10-3
60
10-2
10-1
Pression sonore
18
100
80
1
P
N/m2
120
101
Rapport énergétique
Niveau de pression sonore
L = niveau de pression sonore absolue [dB]
P1 = puissance
P2 = puissance (valeur de référence)
L = niveau de pression sonore absolue [dB]
pEFF = pression sonore (effective)
p0 = pression sonore de référence
(son pur 1 kHz, seuil d'audition)
Rapports de puissance et de niveau
Le tableau montre qu'un doublement de la pression sonore « p » signifie également une augmentation
simultanée du niveau de pression sonore « L » de +6 dB.
Niveau [dB]
Rapport
énergétique
Pression sonore
0
1
1
1
1,25
1,12
2
1,6
1,25
3
2
1,4
4
2,5
1,6
5
3,15
1,8
6
4
2
12
15,8
4
20
100
10
30
1,000
32
40
10,000
100
50
100,000
316
60
1,000,000
1,000
80
100,000,000
10,000
100
10,000,000,000
100,000
120
1,000,000,000,000
1,000,000
+ 6 dB
+ 6 dB
Exemples de niveaux de pression sonore de bruits spécifiques
Description
Pression sonore [N/m2]
Niveau de pression
sonore [dB]
Rapport énergétique
[□]
Limite théorique d'une onde
sonore (pression de l'air à
1 bar)
100,000
194 dB
Seuil de la douleur
100
134 dB
10,000,000,000,000
Possibilité de dommage de
l'audition
20
120 dB
1,000,000,000,000
Marteau pneumatique, 1 m de
distance
2
100
10,000,000,000
Discothèque
Voiture, 10 m de distance
1.8-2.0 0.2
90-100
70
1,000,000,000
10,000,000
Télévision, 1 m de distance
0,02
60
1,000,000
Conversation, 1 m de distance
0,0063
50
100,000
Pièce calme/nuit
0,00063
30
1,000
Respiration calme
0,000063
10
10
Seuil d'audition
0,000020
0
1
19
1.4.3 Production et propagation du son
Un son ou une onde sonore est produit(e) lorsqu'une
matière ou un corps est stimulé pour produire une
oscillation libre ou forcée. La plupart des émetteurs
sonores utilisent la transformation de l'énergie
mécanique ou électrique pour produire un son.
Producteurs sonores mécaniques (exemples)
• Guitares, batterie, flûtes, trompettes
• Pianos
• Cloches
• Coups de marteau
• Diaphragmes
• Sifflets
• Voix humaine
Producteurs sonores électriques (exemples)
• Haut-parleurs
• Téléphones
Voix humaine
La production de son pour la parole s'effectue via
les cordes vocales dans le larynx et se trouve dans
la plage de fréquences comprises entre 300 Hz et
environ 3 500 Hz. Les voix graves peuvent atteindre
une fréquence d'environ 90 Hz. Une voix soprano a
une fréquence d'environ 1500 Hz.
La voix de chaque individu est unique. La dimension
des cavités orales et nasales ainsi que la dimension
et la position de la langue déterminent la voix. La
prononciation des cinq voyelles (a, e, i, o, u) est
caractéristique du son d'une voix.
Dans la transmission de la voix, seule la plage de
fréquences principale entre 300 Hz et 3,5 kHz est
généralement prise en compte dans la pratique. La
transmission de qualité supérieure de cette plage
de fréquences permet une intelligibilité élevée de
la parole et ne requiert aucune exigence stricte de
la part des équipements techniques (tels que les
téléphones).
Distance par rapport à la source sonore
Fig. : La « surface sphérique » pour la propagation du son
(graphique)
20
Propagation du son
La propagation du son est influencée par
l'ensemble des propriétés du son. Les facteurs
externes, tels que la pression de l'air (hauteur audessus du niveau de la mer) et la température,
jouent également un rôle.
L'onde sonore se propage dans l'air à la vitesse de
343 m/s (à 20 C), ce qui correspond environ à une
vitesse de 1235 km/h.
Température
Vitesse
(Air)
de
propagation
-10 C
325 m/s
3,09 ms
0 C
331.5 m/s
3,03 ms
10 C
337.5 m/s
2,97 ms
20 C
343 m/s
2,915 ms
30 C
349 m/s
2,865 ms
Durée pour 1 mètre
correspond
à Ø 3 ms
ms = milliseconde (1/1000ième de seconde)
Si l'on suppose une source sonore ponctuelle, la
propagation s'effectue uniformément vers tous
les côtés de la pièce. Cela signifie que toutes les
particules ont la même distance par rapport à la
source sonore, c'est-à-dire qu'elles sont situées
sur la surface d'une sphère dont le centre est la
source sonore. Les ondes sonores qui se propagent
uniformément dans toutes les directions sont
appelées ondes sphériques. Ces ondes sphériques
représentent un concept idéalisé. Àmesureque la
surface de la sphère « augmente » à une distance
croissante de la source sonore, la surface de la
sphère s'agrandit, ce qui signifie que la densité
de l'énergie et la pression sonore diminuent. Pour
simplifier, on peut dire que la surface de la sphère à
deux fois la distance (2xA) serait 4 fois plus grande,
et le niveau de pression sonore serait réduit de moitié
par rapport à la valeur d'origine (- 6 dB).
En pratique, cela signifie que le niveau de pression
sonore, tel que celui produit par un haut-parleur, est
réduit de moitié lorsque la distance avec la source
sonore est doublée.
Avec un haut-parleur ayant un niveau de pression
sonore de 90 dB (1 m) situé dans une pièce de 5 m
de hauteur, le niveau de pression sonore disponible
au niveau de l'oreille de l'auditeur est uniquement
d'environ 80 dB.
Aux points les plus éloignés de la pièce, le niveau
de pression sonore est même inférieur à 75 dB.
Cette représentation idéalisée peut être influencée
en pratique par de nombreux facteurs tels que les
réflexions, l'ameublement de la pièce, etc.
Distance par
rapport à la
source sonore
Pression
sonore
Remarque
Point de référence pour la
valeur (par exemple 90 dB
à 1 m de distance)
1m
0 dB
2m
-6 dB
Correspond à la moitié
de la pression sonore
d'origine
4m
-12 dB
Correspond à un quart
de la pression sonore
d'origine
8m
-18 dB
16m
-24 dB
32 m
-30 dB
Correspond à 1/32ième
de la pression sonore
d'origine
Pour compenser cette diminution du niveau de la
pression sonore, soit la source sonore peut être
rapprochée de l'auditeur (ou vice-versa), soit le
nombre desources sonores individuelles peut être
augmenté.
Les graphiques indiquent que le niveau de pression
sonore chute fortement dans les premiers mètres. Si
la distance est doublée de 1 m à 2 m, le niveau de
pression sonore baisse de 6 dB. Lorsque la distance
avec la source sonore augmente, la réduction est
nettement diminuée proportionnellement. Si la
distance est doublée de 8 m à 16 m, le niveau de
pression sonore baisse également de 6 dB.
Fenêtres, portes ou cloisons
Même si la propagation du son n'est pas gênée,
la pression sonore baisse plus on s'éloigne de
la source sonore. En pratique, les éléments
d'ameublement tels que les fenêtres, les portes et
les cloisons (y compris les murs décoratifs) influent
considérablement sur la propagation du son.
Par exemple, les fenêtres et les portes ou une
cloison (séparateur de pièce) peuvent diminuer
la pression sonore d'une pièce d'environ 40 dB.
En outre, d'autres bruits parasites entrent dans la
pièce en provenance de l'« extérieur ».
environ
Fig. : Diminution du niveau de pression sonore basée sur la distance
Fig. : Augmentation du niveau de la pression sonore par modification de la position
21
1.4.3.1 Son de la pièce
Le son de la pièce se rapporte aux ondes sonores
dans une pièce close qui retournent vers le récepteur
après plusieurs réflexions sonores.
La première onde sonore perçue est déterminante
pour l'orientation par le système auditif humain. Il s'agit
généralement de l'onde sonore directe. Les ondes
sonores indirectes (réflexions) peuvent également
influencer l'orientation si le retard de propagation
par rapport à l'onde sonore directe est inférieur à 50
millisecondes (ms).
Pour les écarts de temps de propagation plus
importants, il est possible que les deux observations
soient perçues comme des événements différents.
Dans ce cas, on parle d'écho acoustique qui influence
négativement la perception objective de l'onde sonore
et rend le signal d'origine plus difficile à comprendre.
L'intelligibilité ou la qualité de la transmission des ondes
sonores dans une pièce est grandement influencée
par :
• La dimension de la pièce (volume de la pièce)
• La forme géométrique (surfaces arrondies,
rapport entre le sol et les surfaces murales)
• L'ameublement (dalles, moquette, rideaux,
chaises, etc.)
• Le nombre de surfaces vitrées
• Les entrées, les portes (particulièrement si elles
sont ouvertes)
• La position de la source sonore (par exemple,
haut-parleur tour ou de plafond)
• Le type de source sonore
• Le niveau sonore de fond (bruits ou circulation
parasites)
• Temps de réverbération
22
1.5 Microphones
Un microphone convertit le son en impulsions
électriques. Les microphones sont utilisés en
électroacoustique pour générer des signaux audio
ou vocaux électriques.
Le principe du microphone à bobine mobile permet
une reproduction particulièrement bonne des sons
profonds ; toutefois, ce principe de conversion
convient moins bien aux fréquences élevées.
Les données techniques d'un microphone renvoient
toujours à une pression sonore de 1 Pascal (= 1 N/
m²) et une distance par rapport à la source sonore
(par exemple, un haut-parleur) de 0,3 mètre.
Pre
ssi
on
so
no
re
Diaphragme
Bobine Aimant permanent
Tension du signal
1.5.1 Le principe de conversion
Deux types de microphones sont privilégiés dans
les systèmes de sonorisation. Leurs principes
de conversion sont différents. D'une part, nous
avons les microphones dynamiques, et de l'autre,
les convertisseurs électrostatiques tels que les
microphones à condensateur.
Les caractéristiques physiques et les propriétés
des microphones sont largement influencées par
le type de conversion de l'énergie.
Microphones dynamiques
Les microphones dynamiques sont disponibles
sous la forme de microphones à pression et
de microphones à gradient de pression. Cette
conception détermine également la caractéristique
directionnelle.
Applications/adéquation
• Aucune alimentation nécessaire
• Adapté à une pression sonore élevée (par
exemple, les systèmes de sonorisation, la
musique en direct)
• Mécaniquement robuste
• Peut être relié directement aux cartes son
• Faibles coûts d'acquisition
• Privilégié pour des enregistrements à faible
distance (distance de conversation)
Dans un microphone à bobine mobile, le
diaphragme est relié à celle-ci. La pression sonore
agit sur le diaphragme qui, à son tour, déplace la
bobine mobile constamment dans le champ d'un
aimant permanent. Cela génère une tension induite
aux bornes de la bobine mobile.
Applications/adéquation
• Aucune alimentation nécessaire
• Non adapté à une pression sonore élevée
• Sensible au mouvement et au vent
• Bonne réponse en fréquence
• Privilégié pour des enregistrements à faible
distance (distance de conversation)
Fig. : Graphique d'un microphone à bobine mobile
Contrairement au microphone à bobine mobile, un
microphone à ruban utilise une bande d'aluminium
pliée qui est déplacée dans le champ d'un aimant
permanent par la pression sonore. Ce ruban très
léger et flexible permet une réponse en fréquence
presque linéaire dans sa plage de fonctionnement.
Aimant permanent
Pre
ssi
on
so
no
re
Tension du signal
Papier d’aluminium plié
Fig. : Graphique d'un microphone à ruban
Le principe de fonctionnement du microphone à
ruban entraîne une caractéristique directionnelle
« en huit ». En raison des propriétés mécaniques
du ruban, les fréquences élevées peuvent
également être reproduites fidèlement ; toutefois, il
est relativement inadapté aux fréquences basses.
23
Microphone à condensateur
Le microphone à condensateur utilise un
condensateur (plaque) pour générer des signaux
électriques. Une alimentation électrique externe est
nécessaire pour faire fonctionner un microphone à
condensateur. Elle est fournie sous la forme d'une
alimentation fantôme.
Les microphones à condensateur sont disponibles
sous la forme de microphones à pression et
de microphones à gradient de pression. Cette
conception détermine également la caractéristique
directionnelle.
Applications/adéquation
• Alimentation externe nécessaire
• Caractéristique directionnelle partiellement
réglable
• Large plage dynamique
• Ne convient pas à une pression sonore
élevée (très sensible mécaniquement et
acoustiquement)
• Bonne réponse impulsionnelle, signal de sortie
de qualitésupérieure
ssi
on
Électrode auxiliaire
so
no
re
Applications/adéquation
• Peu coûteux, robuste, petit
• Aucune alimentation externe nécessaire
• Très faible consommation de courant
• Grand choix de versions
• Résistance d'entrée élevée requise au niveau de
l'amplificateur
• Qualité de signal modéré
1.5.2 Alimentation fantôme
Une alimentation fantôme est nécessaire
pour alimenter et polariser les microphones à
condensateur. Elle est généralement comprise entre
9 et 48 V c.c.
Diaphragme
Pre
Microphone à condensateur électret
Le microphone à condensateur électret fonctionne
selon le même principe que le microphone à
condensateur « normal ».
La conception mécanique diffère en termes de
couche isolante entre les deux « plaques du
condensateur ». Ce microphone tire son nom du film
électret. Les électrets sont constitués de matériaux
spéciaux et sont traités de façon à fournir un champ
électrique permanent. En conséquence, aucune
tension externe n'est requise pour la polarisation
du condensateur.
Tension du signal
Les microphones à condensateur électret
fonctionnent généralement sans cette alimentation.
Résistance à impédance élevée
Alimentation
Fig. : Graphique d'un microphone à condensateur
La pression sonore stimule l'oscillation d'un
diaphragme conducteur. Cette électrode de
diaphragme est positionnée avec une couche
isolante (entrefer fin/diélectrique) devant une
seconde plaque (condensateur). Une tension
externe est connectée à ce condensateur et
le condensateur est polarisé. À mesure que le
diaphragme oscille, la distance entre les deux
« plaques » change, tout comme le champ
électrique. Cela génère un courant alternatif qui
entraîne une baisse de tension au niveau de la
résistance interne à impédance élevée (‡100 Mƒ).
Ce processus est utilisé pour générer la tension du
signal.
24
L'alimentation fantôme n'est pas nécessaire non plus
dans le cas des microphones dynamiques. Lors du
branchement d'un microphone dynamique, peu
importe que l'alimentation fantôme de l'amplificateur
soit activée ou pas.
La borne positive de l'alimentation du microphone
à condensateur est branchée sur les deux pôles
du circuit d'acheminement des signaux via une
résistance à découplage. Le blindage du câble
du circuit est branché sur la borne négative. En
conséquence, aucune tension ne peut être mesurée
entre les deux fils du circuit d'acheminement des
signaux d'où le nom de « tension fantôme ». La
tension ne peut être mesurée qu'à partir de l'un des
fils de signal vers le blindage du câble.
La tension fantôme est alimentée symétriquement
(!), et il est possible de brancher plusieurs
microphones sur une seule source d'alimentation.
Les microphones alimentés par tension fantôme
peuvent fonctionner uniquement sur des entrées
d'amplificateur symétriques.
1.5.3 Caractéristiques d'un microphone
Réponse en fréquence
La réponse en fréquence est une représentation
graphique de la sensibilité d'un microphone.
Des distances différentes entre le microphone
et la source sonore (orateur, chanteur) peuvent
nécessiter une réponse en fréquence différente et
donc un type de microphone différent.
La plage de fréquences à transmettre pour l'audition
humaine, de 20 Hzà20 kHz, est importante.
Idéalement, aucune résonance naturelle ne doit
se produire dans le diaphragme pour garantir la
reproduction du son de qualité supérieure.
La dimension et le poids du diaphragme ainsi
que, par exemple, l'inertie de la bobine dans un
microphone à bobine mobile influencent la plage
d'application du microphone.
Impédance
En ingénierie électrique ainsi qu'en ce qui concerne
la propagation électromagnétique et acoustique
des ondes, l'impédance est la résistance en courant
alternatif complexe « Z » d'un circuit à deux bornes,
passif, linéaire.
Une adaptation défectueuse de l'impédance
entre un microphone et l'entrée d'un amplificateur
(ou le circuit d'acheminement des signaux) peut
entraîner des réflexions et des résonances.
Ces « perturbations » causent une réponse en
fréquence non linéaire.
En pratique, les microphones dynamiques ont une
impédance d'environ 600ƒet les microphones à
condensateur ont une impédance d'environ 50250ƒ, tandis que les microphones à condensateur
électret présentent une impédance élevée de 1-5
kƒ.
Plus la résistance de la sortie du microphone est
élevée, plus l'influence de la capacité du câble
connecté est élevée. Les câbles de connexion plus
longs produisent une atténuation plus importante
particulièrement pour les fréquences élevées.
Coefficient de distorsion
Le coefficient de distorsion est la mesure des
distorsions non linéaires causées par le microphone
jusqu'à une valeur maximale de 1.
Plus le coefficient de distorsion est faible, plus la
réponse en fréquence linéaire du microphone est
bonne.
Dans le cas des microphones dynamiques, les
distorsions non linéaires se produisent en pratique
uniquement à des niveaux de pression sonore très
élevés. Ces distorsions sont généralement causées
par les propriétés physiques du diaphragme.
Les microphones à condensateur et électret sont
plus sensibles aux distorsions non linéaires de par
leur conception.
Sensibilité
La sensibilité d'un microphone définit la tension (en
mV) émise à la pression sonore standard de 1 Pa
(= 1 N/m²).
Plus le diaphragme utilisé dans le microphone
est grand, plus la sensibilité est élevée ; un
doublement de la pression sonore ne signifie pas
nécessairement un doublement de la valeur de
tension.
Valeurs courantes :
Microphones dynamiques :
1,5 mV/Pa (correspond à -56 dB)
Microphones à condensateur :
10 mV/Pa (correspond à -40 dB)
Dans les caractéristiques techniques des
microphones, la sensibilité est généralement
indiquée en décibels afin de permettre un calcul
simple de la puissance de l'amplificateur. La valeur
-40 dB signifie que le signal du microphone doit
être amplifié de +40 dB pour correspondre au
niveau 0 de l'entrée d'une carte son, par exemple.
25
Caractéristique directionnelle
La caractéristique directionnelle renvoie à la
dimension des amplitudes de signal produites
(tension du signal) en fonction de la direction de
l'incidence de la pression sonore. La caractéristique
directionnelle d'un microphone dépend de la
fréquence. Pour déterminer la caractéristique
directionnelle, une source sonore avec un son pur
de 1 kHz est émise à une distance de 1 m dans
l'axe de la symétrie. L'oreille humaine peut être
comparée avec une caractéristique directionnelle
« cardioïde ».
Susceptibilité aux interférences
Outre les réflexions et les interférences qui
en résultent ou la rétroaction positive, un
« bourdonnement » indésirable est souvent
entendu. Ce bruit d'interférence est principalement
causé par la connexion du microphone ou la
conception du câble. Cela implique une interférence
électromagnétique qui est captée par le câble de
connexion. Plus le câble de connexion est long, plus
la possibilité de réception de signaux d'interférence
est élevée, c'est-à-dire que la susceptibilité aux
interférences est plus élevée.
Pour éviter une telle interférence, seuls des câbles
de connexion blindés doivent être utilisés. Grâce
à leur conception, les câbles coaxiaux sont
déjà largement protégés contre les influences
électromagnétiques externes.
En principe, on peut distinguer les deux types
suivants de microphones :
Microphones à pression
Caractéristique sphérique
En pratique, les « boucles de terre » dans les
lignes de câbles sont généralement responsables
de ces bruits de bourdonnement (interférences).
Ces influences d'interférence peuvent être évitées
par la mise en place d'un câble symétrique avec
un conducteur de terre séparé du blindage du
câble. La qualité du câble du microphone et ses
propriétés physiques sont ici très importantes.
Microphones à gradient de pression
Caractéristique en huit, microphone directionnel
La valeur de « directivité » est généralement
indiquée uniquement pour l'axe de symétrie. La
valeur est indiquée en décibels [dB]. Le point
externe sur l'axe de symétrie à 0 est le point de
référence et est désigné comme 0 dB.
0°
3 dB
6 dB
9 dB
12 dB
90°
270°
180°
Cardioïde large 0°
Cardioïde
90°
270°
90°
Fig. : Caractéristiques du microphone
Hyper cardioïde 0°
90°
270°
0°
180°
180°
En trèfle
90°
270°
90°
270°
180°
Sphère
180°
26
90°
180°
0°
270°
Super cardioïde 0°
270°
180°
En huit
0°
0°
90°
270°
180°
1.6 Haut-parleurs
Un haut-parleur est un composant électromécanique
via lequel les signaux électriques tels que la tension
du signal de sortie générée avec un microphone
sont reconvertis en ondes sonores.
Cache
Membrane
Nervure
Les haut-parleurs (également transducteurs
sonores) existent dans une grande variété de
formes et de conceptions. Différents processus
physiques sont utilisés pour convertir le signal
électrique en onde de pression.
Pôle de l’aimant
Bobine du haut-parleur
Fil de connexion
Les haut-parleurs pour les systèmes d'alarme
vocale selon la norme DIN VDE 0833-4 doivent être
conformes à la norme de produits EN 5424.
Types de haut-parleurs (exemples)
• Transducteurs sonores électrodynamiques
• Magnétostats
• Électrostats
• Haut-parleurs piézoélectriques (haut-parleurs
ferromagnétiques)
• Haut-parleurs à chambre de compression /
haut-parleurs à pavillon / mégaphones
Haut-parleurs électrodynamiques
La conversion électrodynamique du son de ce
type de haut-parleur est le contraire du processus
physique d'un microphone électrodynamique. Le
haut-parleur électrodynamique se compose d'un
diaphragme connecté à une bobine mobile centrale.
Cette bobine est située dans le champ magnétique
d'un aimant permanent. Si la tension de sortie
(alternative) d'un amplificateur est connectée à cette
bobine, le résultat est un champ électromagnétique
alternatif qui entraîne le déplacement du diaphragme
produisant ainsi une pression sonore.
Connexions
Les haut-parleurs électrodynamiques sont
parfaitement adaptés à la production d'une
pression sonore élevée.
En raison de la grande surface du diaphragme et de
l'inertie associée, le haut-parleur dynamique n'est
pas particulièrement bien adapté aux fréquences
élevées. Toutefois, selon la conception, de bons
résultats peuvent être obtenus dans cette zone.
Les haut-parleurs électrodynamiques pour des
applications simples peuvent être produits à peu
de frais. Ce processus est également fréquemment
utilisé pour les casques.
Dans les systèmes de sonorisation, le haut-parleur
électrodynamique est l'une des conceptions les
plus fréquemment utilisées.
Nervure
Membrane
Saladier
Aimant
Bobine mobile
Selon la plage de fréquences, des diaphragmes
plus petits ou plus grands et plus souples ou plus
durs sont utilisés. Ce diaphragme est relié au
châssis par une « nervure ». Le matériau de cette
nervure est élastique, ce qui permet le mouvement
du dôme plat.
27
Haut-parleurs magnétostatiques
Les magnétostats sont des transducteurs sonores
qui n'ont pas de bobine mobile mais plutôt un
« conducteur électrique » qui est réparti sur toute
la surface du diaphragme (film magnétostat) ou
un ruban qui est utilisé simultanément comme
diaphragme.
Le diaphragme est généralement constitué d'un film
fin (par exemple, en plastique) qui est appliqué sur
une couche de métal texturée. Ce diaphragme est
situé au centre entre plusieurs aimants permanents
et dispose de contacts de connexion pour la
tension de sortie (alternative) d'un amplificateur.
Cette tension dans la couche de métal du film (ou
ruban), associée à l'un des aimants permanents du
champ, entraîne un mouvement alternatif, ce qui
génère une pression sonore.
Les haut-parleurs magnétostatiques sont
également appelés haut-parleurs planaires en
raison de leur grande surface de diaphragme. La
plage d'application des magnétostats à fréquences
moyennes à élevées est principalement adaptée
à la reproduction de musique et à la technologie
audio haut de gamme.
Haut-parleurs électrostatiques
Membrane
(film avec couche de métal déposée par
évaporation sous vide)
Aimant permanent
Aimant permanent
entraîne un mouvement alternatif, ce qui génère
une pression sonore.
Une tension externe très élevée est nécessaire
pour ce type de production sonore. Dans les
transistors, cette tension élevée est générée par
transformation. Toutefois, généralement, les hautparleurs électrostatiques sont commandés par des
amplificateurs à tube.
Les haut-parleurs électrostatiques ont un excellent
comportement d'impulsion et, en raison de leur
conception coûteuse, sont utilisés uniquement pour
la reproduction de fréquences élevées dans des
équipements audio haut de gamme.
Haut-parleurs piézoélectriques
Le centre d'un haut-parleur piézoélectrique est
un quartz. La tension de sortie (alternative) d'un
amplificateur est connectée à ce quartz qui est
déformé et mis en mouvement par cette tension.
Les haut-parleurs piézoélectriques sont utilisés
uniquement pour la plage de fréquences élevées
comme les haut-parleurs d'aigus ou les hautparleurs médiums.
• Impédance
électrique
élevée–faible
consommation
Haut-parleurs à chambre de compression
Dans un haut-parleur à chambre de compression,
le diaphragme agit sur un très petit espace : la
chambre de compression.
Dans cette chambre de compression, la vitesse
des particules d'air est accrue par la petite section
de la chambre.
Dans un haut-parleur électrostatique, le diaphragme
est commandé par un champ électrostatique.
Ce principe de conversion utilise l'effet physique
de répulsion entre des charges identiques (et le
contraire). En principe, ce transducteur sonore
peut être comparé à un condensateur à plaques,
dont les plaques ont des charges électriques
différentes. Entre ces deux surfaces chargées
électriquement se trouve le diaphragme sur
lequel une couche conductrice électriquement
est appliquée par évaporation sous vide (comme
avec un magnétostat), et qui dispose de bornes
de connexion pour la tension de sortie (alternative)
d'un amplificateur.
Cette tension dans la couche de métal du film,
associée au champ électrostatique des plaques,
28
Ce principe améliore considérablement l'efficacité
comparé aux autres concepts.
En donnant une forme de pavillon ou d'entonnoir
au châssis du haut-parleur, le couplage du son est
augmenté et un effet directionnel est obtenu. En
raison de la pression sonore élevée pouvant être
atteinte et de la plage de fréquences adaptées
pouvant être produite, les haut-parleurs à chambre
de compression sont parfaits pour fournir une
couverture sonore dans des grands espaces
(même en extérieur) et des halls.
Les haut-parleurs à chambre de compression
résistent généralement aux intempéries et sont très
robustes.
Réponse en fréquence
La réponse en fréquence décrit les distorsions non
linéaires et les altérations associées du son dans la
reproduction des signaux.
Un haut-parleur émet le « signal d'entrée » avec
une pression sonore différente selon la fréquence.
Idéalement, un haut-parleur doit pouvoir reproduire
le spectre de fréquences complet de l'audition
humaine. Toutefois, l'altération inévitable du son qui
se produit en pratique est uniquement un facteur
important pour des applications dans lesquelles une
reproduction de qualité supérieure est nécessaire
(reproduction de musique, concerts, etc.).
Fidélité des impulsions
La capacité d'un haut-parleur à traiter une impulsion
est appelée fidélité des impulsions (ou réponse
impulsionnelle). Plus l'impulsion (signal) est
reproduite fidèlement par le transducteur sonore,
plus la qualité du son est bonne.
Le nombre d'oscillations avec lesquelles le hautparleur suit le signal directeur et son comportement
dans le temps sont déterminants ici. La fidélité des
impulsions des haut-parleurs dynamiques, par
exemple, est largement influencée par la résistance
du diaphragme et des nervures.
Coefficient de distorsion
Le coefficient de distorsion est une caractéristique
des distorsions des signaux en fonction des
niveaux. Dans la transmission des fréquences,
des oscillations parasites, des réflexions, des
fréquences partielles, etc. qui n'existaient pas dans
l'oscillation d'origine sont toujours produites. La
cause principale est la non linéarité du convertisseur
électromécanique.
Un coefficient de distorsion de 1 % max. est
quasiment imperceptible par l'oreille humaine.
Ce n'est qu'à partir d'environ 3 % que les
distorsions sont perçues comme désagréables et
douloureuses.
Quelle que soit la puissance de sortie des
amplificateurs, les haut-parleurs peuvent être
détruits par de fortes distorsions (coefficient de
distorsion). En pratique, cela signifie que même
des amplificateurs de basse qualité avec une
faible puissance de sortie qui fonctionnent dans
leur plage de puissance supérieure peuvent
également détruire des haut-parleurs ayant une
capacité de charge nettement plus élevée selon
les caractéristiques techniques.
Efficacité
L'efficacité d'un haut-parleur témoigne du degré
d'efficacité de la conversion de l'énergie électrique
en pression sonore.
Plus l'efficacité est élevée (indiquée en %), moins
la quantité d'énergie nécessaire pour atteindre une
pression sonore donnée est élevée. En d'autres
termes, le haut-parleur fonctionne avec de faibles
pertes et peut produire une pression sonore
requise même avec une amplification très faible. Un
amplificateur connecté peut donc fonctionner dans
sa plage de fonctionnement optimale et pas proche
de ses limites de fonctionnement. L'efficacité du
haut-parleur a également une influence sur la durée
d'exploitation possible dans le cas d'appareils
alimentés par des batteries.
Un haut-parleur avec une efficacité inférieure
nécessite une puissance d'amplification plus
élevée, et la chaleur introduite dans le haut-parleur
par l'énergie supplémentaire doit être dissipée pour
éviter tout dommage.
Les systèmes de sonorisation nécessitent une
grande intelligibilité des informations même à un
niveau de pression sonore élevé pour les annonces
et les alarmes. En raison de leurs principes de
fonctionnement et de l'efficacité élevée, les
haut-parleurs à chambre de compression sont
particulièrement adaptés à ce cas.
Capacité de charge électrique
La capacité de charge d'un haut-parleur est la
consommation électrique maximale (en watts, W)
à laquelle il peut fonctionner sans distorsions ni
dommage.
La capacité de charge est une valeur importante
pour le choix d'un haut-parleur en liaison avec la
puissance de l'amplificateur auquel il est connecté.
La puissance de sortie de l'amplificateur doit être
adaptée au haut-parleur et ne doit jamais dépasser
la capacité de charge.
29
1.7 Amplificateurs
Un amplificateur est un composant actif qui
augmente le signal de sortie d'une source sonore
(par exemple, un microphone) et transmet son
signal de sortie à un transducteur sonore (par
exemple, un haut-parleur).
et la fréquence de coupure supérieure. Au-delà
de ces fréquences de coupure, l'amplificateur ne
fonctionne plus dans sa plage optimale et des
distorsions se produisent.
Des étages de filtration peuvent être utilisés pour
lisser la reproduction sonore défectueuse ou
pour adapter le son aux goûts personnels ou aux
exigences acoustiques de la pièce. En pratique, il
s'agit du correcteur de tonalité de l'amplificateur luimême (aigus, médiums, graves), d'une carte son
ou d'un égaliseur.
Amplificateur
Microphone
Haut-parleur
Orateur
Idéalement, le facteur d'amplification sur toute
la plage de fréquences (par exemple, domaine
des fréquences audibles entre 20 Hz et 20 kHz)
est uniformément bon pour éviter la corruption du
signal d'origine. Cette plage de transmission est
déterminée par la fréquence de coupure inférieure
Atténuation
At
tén
ua
tio
n
Atténuation
Atténuation
30
Atténuation
Préamplificateur / amplificateur de sortie
Pour que l'amplificateur (de puissance) fonctionne
dans sa plage optimale, l'étage d'amplification est
souvent divisé en étage préliminaire et étage final.
Cette division peut être effectuée à l'aide de deux
appareils séparés ou même dans le même châssis.
L'interaction entre ces deux étages d'amplification
englobe des facteurs importants tels que la
plage de fréquences, la réponse en fréquence,
la tension d'entrée et l'impédance. En raison du
fonctionnement électrique du préamplificateur, la
part d'oscillations harmoniques non désirées est
extrêmement faible.
Préamplificateur
Microphone
Haut-parleur
Amplificateur de sortie
Orateur
Dans les systèmes de sonorisation, les faibles
niveaux de bruits et la résistance de la surmodulation
sont très importants. Généralement, seules les plus
faibles tensions du signal d'un microphone sont
disponibles ici. Elles doivent être amplifiées à un
niveau de sortie très élevé par l'amplificateur.
1.7.1 Caractéristiques d'un amplificateur
Puissance de sortie
La puissance de sortie (en watts) indique la
puissance de sortie totalede l'amplificateur. Les
amplificateurs sontdéveloppés pour une impédance
ou une tension de sortie spécifique. Dans les
amplificateurs à faible impédance (technologie
audio, haute fidélité), les impédances de charge
de 4 à 8 ƒsont courantes.
Dans les systèmes de sonorisation, on fait référence
à la tension de sortie (par exemple 100 V) parce
que l'impédance est ajustée par le transformateur
d'impulsions intégré aux haut-parleurs. La charge
connectée à un amplificateur (en watts) ne peut pas
dépasser la puissance de sortie de l'amplificateur.
Exemple :
Un amplificateur de 100 V avec une puissance de
sortie de 240 W est capable de diriger un maximum
de 40 haut-parleurs (adaptés à la technologie 100
V) avec une puissance de 6 W chacun.
Les amplificateurs dans les systèmes de
sonorisation disposent fréquemment de plusieurs
« sorties haut-parleur ». On parle ici de zones de
haut-parleurs dans lesquelles la puissance de
sortie totale de l'amplificateur est répartie.
Avec la division en étages préliminaire et final de
l'amplificateur, le signal du microphone peut être
ajusté par le préamplificateur et idéalement préparé
pour l'entrée de l'amplificateur de sortie. Cela évite
largement l'amplification prononcée des signaux
non désirés.
Exemple :
Un amplificateur de 100 V avec une puissance de
sortie de 240 W et 4 zones fournit une puissance
de sortie de 60 W par zone. Il est alors possible
de brancher 6 haut-parleurs de 10 W chacun ou
10 haut-parleurs de 6 W chacun sur chaque sortie.
Les amplificateurs sont des appareils utilisés dans
la technologie audio pour diriger un haut-parleur qui
doit répondre à des exigences électriques minimales
spécifiques. Dans le cas de la technologie audio,
par exemple, cela représente une puissance de
sortie d'au moins 1 watt sur une sortie d'appareil à
faible résistance (par exemple 4 ou 8 ƒ).
En principe, un amplificateur ne doit pas
fonctionner près de la limite de sa plage. Outre les
interférences attendues (distorsion, bruit, etc.), la
charge thermique joue également un rôle majeur.
Les amplificateurs avec des puissances de sortie
plus élevées doivent être suffisamment bien
ventilés ou disposer d'une « ventilation forcée »
intégrée qui refroidit l'amplificateur au moyen de
ventilateurs contrôlés ou mêmequi l'« étrangle »
électroniquement.
31
Type de sortie
Le type de sortie détermine les types de hautparleurs qui peuvent être connectés à un
amplificateur. Les types de sortie courantes des
amplificateurs 100 V utilisés dans les systèmes
de sonorisation sont 100 V, 70 V et 50 V. Des hautparleurs adaptés (transformateurs d'impulsions)
avec la tension correspondante (transformation de
l'énergie) peuvent être connectés à ces sorties.
La plupart des types d'amplificateurs prennent
également en charge une sortie pour connecter des
haut-parleurs passifs avec une impédance de 4 à
16 ƒ.
Coefficient de distorsion
Le coefficient de distorsion (en %) indique la taille
des distorsions non désirées produites par des
composants non linéaires de l'amplificateur et le
principe d'amplification. Le coefficient de distorsion
de l'équipement utilisé dans les systèmes de
sonorisation est généralement inférieur à 1 % et est,
par conséquent, négligeable.
Pour les appareils destinés à altérer le son
(mélangeurs, égaliseurs), un coefficient de
distorsion n'est généralement pas indiqué.
Réponse en fréquence
La réponse en fréquence d'un amplificateur décrit
sa capacité à amplifier le signal d'entrée dans une
plage sans distorsion significative ou altération
du son. La plage de fréquences transmise
pour l'audition humaine, de 20 Hzà20 kHz, est
importante.
Pour les appareils audio (par exemple, les
amplificateurs haute fidélité) développés
spécialement pour la reproduction haut de gamme
des signaux musicaux, la réponse en fréquence est
un facteur important pour le choix d'un appareil en
fonction des attentes en matière de qualité audio et
de la capacité d'audition personnelle.
La réponse en fréquence des amplificateurs 100
V couvre généralement la plage complète en
pratique. Pour une utilisation dans les systèmes
d'alarme vocale, les très basses fréquences (< 100
Hz) et les fréquences très élevées (> 15 kHz) ne sont
généralement pas importantes. Il est important ici
d'être capable de reproduire une qualité supérieure
dans la « grande plage moyenne ».
32
Efficacité
L'efficacité est la relation entre la puissance
effective (puissance audio) et la puissance totale
consommée.
η=
A
P
G
P
Les amplificateurs de classe AB ont une efficacité
d'environ 50 %. Par exemple, à 2 x 250 W et pour
une efficacité de 50 %, ils consomment jusqu'à
1000 W. Cela correspond à une puissance audio
de 500 W et une perte de 500 W qui est convertie
en chaleur.
Un amplificateur de classe D offre l'avantage d'une
perte de puissante moindre.
En comparaison, la perte de puissance est
uniquement de 125 W avec la même puissance
audio que dans l'exemple précédent. Cela
correspond à une efficacité de 80 % et à une
consommation jusqu'à 625 W.
Amplificateurs de classe D :
2 x D250 (580231)
2 x D400 (580232)
1.7.2 Technologie à 100 volts
La technologie à 100 V est principalement utilisée
dans les systèmes de sonorisation des systèmes
VAS (« Voice Alarm Systems ») (ELA) ou des
systèmes PA. Avec cette technologie, il est possible
d'effectuer un câblage des haut-parleurs avec
une très faible section de câble et, néanmoins, de
transférer l'énergie requise.
Le signal de sortie de l'amplificateur est transformé
jusqu'à 100 V pour le haut-parleur à l'aide d'un
transformateur d'impulsions.
Les transformateurs d'impulsions et les amplificateurs
spéciaux (avec transformateurs d'impulsions
intégrés) qui fournissent déjà la puissance de 100 V
à leur sortie réalisent cette opération.
Fig. : Connexion avec des haut-parleurs dans la
technologie à 100 V
Les haut-parleurs sont connectés en parallèle, à la
différence de la technologie audio. Chaque hautparleur a son propre transformateur d'impulsions
(intégré ou connecté avant le haut-parleur) pour
régler la tension et l'impédance. La transmission a
lieu symétriquement sur les circuits d'acheminement
des signaux non reliés à la terre avec une petite
section de câble.
En principe, le nombre de haut-parleurs pour un
système VAS dans la technologie à 100 V n'est
pas limité. Différents types de haut-parleurs avec
des sorties différentes peuvent également être
connectés en parallèle avec un amplificateur.
Pour calculer la puissance de l'amplificateur
requise, les puissances individuelles des hautparleurs connectés peuvent simplement être
additionnées.
La technologie à 100 V n'a pas besoin de
fonctionner à une tension de 100 V. La plupart
des transformateurs d'impulsions ont des entrées
pour les tensions de 100 V, 70 V et 50 V utilisées
internationalement.
Toutefois, cela réduit l'énergie à une moitié (à 70
V) ou un quart (à 50 V) de la puissance d'une
alimentation de 100 V.
Fig. : Connexion de haut-parleurs avec une tension
différente (70 V ou 50 V)
Parce que chaque haut-parleur est précédé
par son propre transformateur d'impulsions, le
volume de chaque haut-parleur peut être réglé
individuellement. Il est également possible de
couper chaque haut-parleur ou des groupes
de haut-parleurs sans nuire au système. La
plupart des transformateurs de puissance ont
un canal unique, c'est-à-dire qu'ils sont conçus
pour un fonctionnement mono. Pour mettre en
œuvre la stéréo, il est nécessaire de doubler tout
l'équipement (amplificateurs et transformateurs
d'impulsions).
Affectation courante des terminaux
Connexion 100 V
Fig. : Sélection de la puissance (exemple)
En pratique, la puissance du haut-parleur peut
être « sélectionnée » en fonction du terminal de
connexion correspondant. Par exemple, les valeurs
de puissance suivantes sont possibles sur un hautparleur de 6 watts.
Avantages de la technologie à 100 V
• Convient parfaitement aux annonces et aux
alarmes sonores
• Grand nombre de haut-parleurs possible
• Extension ou augmentation aisée du nombre de
haut-parleurs (connexion en parallèle)
• Faible diamètre de câble du circuit d'alimentation
des haut-parleurs
• Faibles pertes dans le circuit en raison de la
tension élevée
• Grandes longueurs/distances de câble
possibles
• Réglage individuel du volume possible pour
chaque haut-parleur
33
34
Principes de conception des
systèmes d'alarme vocale (VAS)
et
systèmes combinés d'alarme vocale et
de sonorisation
35
2. Principes de conception des systèmes
VAS
2011 et est obligatoire pour les systèmes VAS
connectés à une centrale d'alarme-incendie
(« fire alarm control panel » ou FACP). La
norme EN54-16 décrit également en détail les
fonctions, les procédures d'essai et de qualité
du produit pour les essais standardisés.
Cela signifie que les fabricants doivent faire
contrôler leurs produits par un institut de
contrôle indépendant. Pour sa part, l'institut de
contrôle doit également posséder la certification
adaptée. Un système VAS qui a été certifié
conformément à la norme EN54-16 répond
à des exigences fonctionnelles et de qualité
élevées, offrant aux concepteurs d'un système
VAS une bonne base pour la spécification de
systèmes adaptés. Outre la norme EN54-16, les
normes EN54-4 et EN54-24 ont également été
adoptées. Ces deux normes sont en vigueur
sans restriction depuis avril 2011.
2.1 Généralités
Historique
Dans les années 1970, le registre de la Lloyd's a
établi des consignes de sécurité pour les navires
comprenant des exigences relatives aux systèmes
d'alarme vocale. La classification constituait la
base de la stipulation des primes d'assurance
correspondantes.1991
1991
Les consignes de sécurité du registre de la
Lloyd’s ont été adoptéespar le British Standards
Institute (Institut britannique de normalisation)
en 1991 dans le cadre de la BS7443 (systèmes
d'alarme vocale et de sonorisation).
La norme EN 54-4 décrit l'alimentation
électrique d'urgence d'un système VAS, et la
norme EN 54-24 décrit les haut-parleurs pour
une application VAS. Tout comme la norme EN
54-16, elle spécifie les exigences en matière
de fonctionnalité, de propriétés et de qualité du
produit. Des processus de certification similaires
à la norme EN 56-16 sont également décrits.
Cela signifie que l'utilisation de haut-parleurs
certifiés conformes à la norme EN 54-24 garantit
que les propriétés importantes du produit
indiquées sur la fiche technique, telles que la
réponse en fréquence (plage et uniformité) ou
la pression sonore, sont réellement atteintes.
L'utilisation de haut-parleurs certifiés conformes
à la norme EN 54-24 garantit des systèmes
de sonorisation de qualité supérieure pas
uniquement pour les projets VAS.
1998
…Remplacement de la normeBS7443 par la
norme européenne EN60849, qui est devenue
obligatoire dans l'UE en 2002 suite à une
période d'attente de 4 ans. La norme EN60849
est une combinaison d'une norme d'application
et d'une norme système pour les systèmes
d'alarme vocale (VA) qui ne sont pas branchés
à une centrale d'alarme-incendie. Cette norme
comprend une description détaillée :
de la qualité de la transmission de la parole, des
durées de veille, etc. Elle ne comprend aucune
procédure d'essai détaillée, ce qui signifie que
les certifications des systèmes VA sont basées
uniquement sur des projets spécifiques et sur
des critères plus ou moins subjectifs (selon la
personne qui soumet le système à essai).
2003
0833-3 suivie par la VDE (association allemande
pour les technologies électriques, électroniques
et d'information) 0833-4 (projet) en 2005.
Cette norme décrit l'installation, le domaine
d'application et la mise en réseau des systèmes
d'alarme vocale et est utilisée uniquement en
Allemagne. Seules les normes d'application
basées en Europe, telles que la VDE 0833, sont
soumises à la loi nationale. Par exemple, en
Autriche, nous avons la norme « TRVB S 158
» ou au Royaume-Uni la norme BS 5939-9. En
réalité, les normes d'application diffèrent d'un
pays à l'autre mais de nombreuses exigences
sont communes.
2008
...Introduction d'une norme de produits EN54-16
pour les systèmes VAS. Elle décrit exclusivement
l'équipement de commande centralisé.
Initialement destinée à une période de transition,
l'EN54-16 est appliquée en Europe depuis avril
36
Objectif de la norme EN 60849 :
• Protection de la vie humaine, alarme et évacuationde personnes au moyen de textes parlés clairs. Si possible, utilisation de textes parlés qui guident les personnes vers la sortie.
•
Consignes de planification et de conception standardisées des systèmes d'alarme vocale (VAS) pour une intelligibilité de la parole planifiée et documentée.
• Définition des termes et des exigences
générales du système et conditions de surveillance et environnementales.
Objectif de la protection
Informer et alerter rapidement les personnes
concernées et le personnel d'exploitation en cas
d'événement. Par exemple, alarmes incendie,
instructions d'évacuation, messages destinés à
rassurer et messages indiquant la fin de l'alerte.
Le système d'alarme vocale (VAS) est
principalement utilisé en combinaison avec une
centrale d'alarme-incendie (« fire alarm control
panel » ou FACP) pour l'émission d'alarmes. En
pratique, le VAS est également utilisé pour les
tâches des systèmes de sonorisation.
Les plus courantes étant des messages parlés
destinés à la publicité ou à appeler des personnes
dans les aéroports, des annonces dans les gares
ou la diffusion d'une musique de fond.
Les différents messages sont émis selon une
valence prédéfinie (priorité). Les messages avec
une priorité plus élevée tels que les alarmes
incendie, sont toujours prioritaires par rapport
aux messages de moindre priorité tels que les
annonces de fond.
Selon la loi en vigueur, les travaux de planification
et de conception sur des systèmes de sécurité
sont soumis à la loi de responsabilité du fait des
produits. Les infractions potentielles sont soumises
à une limite de 30 ans. Beaucoup d'autres pays
ont des réglementations et lois semblables, ce qui
signifie que la planification doit être effectuée avec
prudence. Il est également utile d'appliquer des
normes d'assurance qualité telles que la norme
EN54-16.
2.1.1 Normes, directives
Utilisation des systèmes d'alarme vocale (VAS)
Les VAS sont utilisés dans des bâtiments dans
lesquels les personnes doivent être alertées ou des
zones doivent être évacuées via des systèmes
de secours.
Dans ce manuel, nous insistons sur la planification
d'un VAS et sur les autres normes et exigences
applicables.
Sources de référence pour les normes
Normes DIN, normes DIN-EN sans VDE
Beuth Verlag GmbH
Burggrafenstraße 6
10787 Berlin, Allemagne
www2.beuth.de
Normes VDE, normes DIN-VDE
Édition VDE
Bismarckstraße 33
10625 Berlin, Allemagne
www.vde.de
www.vde-verlag.de
Fig. : Application des systèmes d'alarme vocale (VAS)
37
Certaines normes, directives et réglementations
qui doivent être appliquées en Allemagne sont
citées ci-dessous. Les versions actuelles et valides
doivent être respectées lors de la planification et
DIN VDE 0833
Systèmes d’alarme contre les incendies, les effractions et les attaques
Partie 1
Déterminations générales
Partie 2
Déterminations pour les systèmes d'alarme-incendie (FAS)
Partie 3
Déterminations pour les systèmes contre les effractions et les attaques
Partie 4
Déterminations pour les systèmes avec alarmes vocales en cas d'incendie
DIN 4066,
Panneaux d'information pour le service incendie
DIN 14675
Systèmes d’alarme-incendie – Montage et utilisation
DIN 33404-3
Signaux de danger acoustiques, signal d'alarme uniforme
DIN EN 54-1
Systèmes d’alarme-incendie - Introduction
DIN EN 54-3
Systèmes de détection et d'alarme-incendie – Dispositifs d'alarme acoustiques
DIN EN 54-4,
Systèmes de détection et d’alarme-incendie – Équipement d'alimentation électrique
DIN EN 54-16
Systèmes de détection et d'alarme-incendie – Composants des systèmes d'alarme
vocale dans les systèmes d'alarme-incendie, centrales d'alarmes vocales (projet)
DIN EN 54-24
Systèmes de détection et d'alarme-incendie – Composants des systèmes d'alarme
vocale dans les systèmes d'alarme-incendie, haut-parleurs (projet)
DIN EN 60268-16
Dispositifs électroacoustiques – Évaluation objective de l'intelligibilité de la parole
au moyen de l'indice de transmission de la parole
DIN EN 60849
Systèmes d'alarme électroacoustiques
DIN EN 61672
Électroacoustique – Sonomètres
DIN EN ISO 9921
Ergonomie – Évaluation de la communication parlée
DIN VDE 0800-1
Télécommunications – Notions générales, exigences et essais concernant la sécurité des
systèmes et dispositifs
DIN VDE 0815
DIN VDE 0845-1
38
de l'installation et du fonctionnement d'un système
d'alarme-incendie ou d'un système de secours /
VAS. Les normes applicables en Europe et dans le
monde sont mentionnées.
Câbles et conduites d'installation pour systèmes de télécommunication et de traitement
de l'information
Protection des systèmes de télécommunication contre la foudre, les charges
électrostatiques et les surtensions dans les installations électriques - Mesures contre les
surtensions
Extrait de directive
relative aux
systèmes de
câblage
Extrait de directive relative aux exigences techniques de protection anti-incendie des
systèmes de câblage
Les implémentations concernées s'appliquent dans les états (directive relative aux
systèmes de câblage)
Directive relative
aux systèmes de
câblage
Voir les extraits de directives relatives aux systèmes de câblage
94/9/EC (ATEX)
Directive du Parlement et du Conseil européen du 23 mars 1994 concernant le
rapprochement des législations des États membres pour les appareils et systèmes de
protection destinés à être utilisés dans un environnement où existe un risque d'explosion
VdS 2095
Directives concernant les systèmes automatiques d’alarme-incendie ; planification et
installation
VdS 2341
Publications VdS concernant la prévention des pertes et la technologie connexe
2.1.2 Législation des états fédéraux pour
la supervision de la construction
La législation concernant la supervision/l'inspection
de la constructionest régionale. En conséquence,
chaque état fédéral est chargé de prononcer des
ordonnances de construction. Selon la division de
la République fédérale d'Allemagne en 16 états
fédéraux, il y a 16 ordonnances de construction
pouvant différer sur le plan du contenu. Ces
ordonnances ne s'appliquent que dans l'état fédéral
concerné.
La législation en matière de construction est
régionale
Des exigences supplémentaires relatives à
la protection anti-incendiedes systèmes de
construction peuvent également s'appliquer en
fonction de leur utilisation et type particulier. Des
ordonnances supplémentaires pour les systèmes
de construction d'une utilisation et d'un type
particulier existent pour les :
• Systèmes comportant des substances
radioactives
• Sites de construction
• Habitations, débits de boisson, hôtels
• Structures temporaires
• Garages
• Bâtiments commerciaux et grands magasins
• Immeubles résidentiels
• Immeubles de grande hauteur
• Constructions en bois
• Crèches
• Hôpitaux
• Marchés à bestiaux, salles et sites d'exposition
• Écoles
• Structures gonflables
• Lieux de rassemblement et boutiques,
• Cirques
Dans certaines des normes et ordonnances
citées, les autorités de construction requièrent
l'utilisation d'un système d'alarme-incendie pour
se conformer à la norme/ordonnance et garantir un
niveau de protectionanti-incendie suffisant. Dans
des cas particuliers, les autorités de supervision
de la construction peuvent également insister sur
l'utilisation et le fonctionnement d'équipements de
protection anti-incendieet d'équipements d'alarme
supplémentaires.
Les formulaires de demande pour la préparation
des permis de construction sont soumis aux
autorités de construction avec les plans de
construction correspondants, les spécifications
statiques applicables et une description exacte
du fonctionnement qui spécifie l'utilisation future,
le nombre d'occupants ou d'employés etc. La
conformité avec les normes, ordonnances et
directives citées est obligatoire pour la planification
et la construction des systèmes d'alarme-incendie
ainsi que pour la préparation d'un plan de protection
anti-incendie. Outre l'exigence des autorités de
construction pour les systèmes d'alarme-incendie/
systèmes d'alarme vocale (VAS), les règles
techniques reconnues pour la planification, la
construction et le fonctionnement de ces systèmes,
ainsi que les exigences locales, doivent également
être prises en compte.
VAS requis par les réglementations en matière
de construction
Le fonctionnement des câbles requis pour l'alarme
doit être garanti même en cas d'incendie (voir la
norme DIN VDE 0833-4 et la directive relative aux
systèmes de câblage).
VAS non requis par les réglementations en
matière de construction
Les câbles nécessaires au fonctionnement de
l'alarme doivent, si nécessaire et si ces câbles ne
traversent pas de pièce avec une charge calorifique
faible, être conçus pour pouvoir continuer de
fonctionner pendant au moins 30 minutes. Les
systèmes de câblage dans une section incendie
d'un étage d'un bâtiment font exception à cette
règle. Les câbles qui mènent à ces zones doivent
être conçus pour pouvoir continuer de fonctionner.
Ordonnance relative aux lieux de
rassemblement
L'ordonnance relative aux lieux de rassemblement
est une ordonnance spécifique à l'état pour
la construction et l'exploitation des lieux de
rassemblement. En pratique, les décrets en la
matière sont adoptés dans la législation de l'état
fédéral concerné. En principe, les recommandations
suivantes peuvent être faite spour la construction
d'un VAS :
•
•
Obligatoire pour les bâtiments avec une
surface au sol de plus de 1000 m2.
Obligatoire pour les lieux de rassemblement
tels que les salles polyvalentes et les stades
de sport pouvant contenir plus de 5000
visiteurs y compris un circuit prioritaire
supplémentaire pour la commande d'incident
ainsi qu'une alimentation électrique d'urgence
sans coupure.. Les VAS existants doivent être
adaptés conformément aux réglementations
légales en vigueur au cours d'une période de
deux ans.
Réglementation relative aux points de vente
Dans les showrooms et les centres commerciaux
dont la surface est supérieure à 2000 m2, un
système d'alarme doit être prévu pour alerter tous
les employés et doit pouvoir être utilisé pour donner
des instructions aux employés et aux clients.
39
2.1.3 Indices de protection
Exemple : Amplificateur
Conformément à la norme CEI 529 / DIN 40 050
Amplificateur de puissance dans boîtier standard
ou installation 19 po
Le classement des équipements électriques
utilisant un boîtier approprié est spécifié à l'aide
d'une abréviation comprenant les lettres IP et deux,
ou parfois trois chiffres.
Valeur courante : IP30
L'intérieur de l'appareil est protégé contre le contact
de direction/la pénétration de corps étrangers de
plus de 2,5 mm.
Le premier chiffre spécifie le degré de protection
au contact de corps étrangers et le second chiffre
spécifie la protection contre l'humidité.
Il n'y a pas de protection contre la pénétration
d'humidité.
Le troisième chiffre, la protection contre les chocs,
n'est généralement pas spécifié.
IP
1ère position
Protection contre les
contacts et les corps
étrangers
1ère position
Protection contre l'humidité
0
---
---
1
... Corps étrangers > 50 mm
... Écoulement goute à goute d'eau
à la verticale
--... 0,225 J = coup de 150 g
d'une hauteur de 15 cm
2
... Corps étrangers > 12 mm
... Écoulement goute à goute d'eau
en diagonale
... 0,375 J = coup de 250 g
d'une hauteur de 15 cm
3
... Corps étrangers > 2,5 mm
... Pulvérisation
... 0,5 J = coup de 250 g d'une
hauteur de 20 cm
4
... Corps étrangers > 1 mm
... Éclaboussure d'eau
5
... Dépôt de poussière
... Jet d'eau
6
... Pénétration de poussière
... Inondation
---
... En immersion
8
---
... En submersion
9
---
---
Protection contre l’humidité
Protection contre les contacts
Fig. : Indices de protection
3ème position
Protection contre les chocs
- Protection contre l'énergie
produite par le choc jusqu'à...
--... 2,0 J = coup de 500 g d'une
hauteur de 40 cm
--... 6,0 J = coup de 1,5 kg d'une
hauteur de 40 cm
7
Protection contre les chocs
40
Cet appareil convient exclusivement au
fonctionnement dans des zones sèches avec un
environnement adéquat dans la pièce.
--hauteur de 40 cm
2.1.4 Termes/définitions
Groupe d'alarmes
Résumé de plusieurs zones d'alarmes (zones de
détection) du système d'alarme-incendie pour une
annonce VAScommune (par exemple, l'étage d'un
bâtiment dont la surface supérieure à 400 m2 et qui
dépasserait la zone de surveillance d'une zone de
détection)
Signal d'attention
Également appelé bruit préliminaire ou
signald'instruction. Signal court de type tonalité
ou sonnerie avant uneannonce. La constitution
du son permet de le distinguer clairement du
bruit ambiantsans nécessité d'utiliser une grande
quantité d'énergie etil prévient qu'une annonce
parlée va être diffusée.
Fonctionnement incendie/annonce d'incendie
Annonce avec niveau de priorité maximal via le
système VAS en cas d'événement afin d'informer
lespersonnes se trouvant dans le bâtiment (alerte/
évacuation). L'annonce d'incendie suspend toutes
les autres applications VAS telles que les annonces
vocales normales ou la musique de fond.
Le fonctionnement incendie est utilisé pour
les alarmes, les informations pour l'émission
d'instructions destinées aux employés et aux
visiteurs et/ou pour guider les personnes en dehors
de la zone de danger en cas d'incendie.
Les conditions suivantes s'appliquent également :
• Une annonce doit être précédée par un signal
d'attention.
• Une annonce d'incendie doit être précédée par
le signal d'alarme uniforme conformément à la
norme DIN33404-3.
Alarme DIN
L'alarme DIN conformément aux exigences de la
norme DIN 33404 partie 3 est un signal de danger
standardisé (signal sonore) pour les lieux de travail.
L'alarme DIN prévient les personnes se trouvant
dans la zone d'alarme d'une situation de danger
telle qu'un incendie, une émanation de gaz, une
explosion, etc.
Auto-interférence
La tension de sortie mesurable d'un microphone
peut causer une quantité de bruit sur la membrane
d'un microphone, il s'agit du niveau sonore
d'interférence alternatif. Ce niveau peut être mesuré
à l'aide de différentes procédures et, en général,
doit être inférieur à 30 dB pour les systèmes VAS
(procédure de mesure CCIR).
Sécurité en cas de fonctionnement incorrect
Le système de sonorisation doit être en mesure
defonctionner avec la quantité minimale d'effort en
cas d'événement. En même temps, les opérations
non intentionnelles (activations accidentelles)
par exemple dues à des éléments de commande
cachés, aux verrouillages des commutateurs/
claviers importants ou à la saisie de mots de passe
doivent être évitées.
Cela inclut également la responsabilité de
l'opérateur du système et le processus spécifié en
cas d'événement.
Appel de groupe
Annonces via un groupe spécifié de circuits de
haut-parleurs (groupe de haut-parleurs). En cas
d'appel de groupe, il convient de prendre en
compte la répartition spatiale des zones d'alarmes
et des chemins d'évacuation correspondants.
Audibilité
Propriété d'un son/signal sonore qui permet de
ledistinguer des autres sons. Levolume et la
fréquence relatifs du signal de données par rapport
au bruit ambiant sont également pris en compte
(voir également STI).
Groupe de haut-parleurs
Combinaison d'un ou de plusieurs circuits
d'alimentation de haut-parleurs disposant d'un
système de fonctionnement et d'affichage
spécifique des messages et des erreurs. En
général, des groupes de haut-parleurs peuvent
uniquement s'étendre sur un étage et diffuser le
son sur une zone maximale de 1600 m2.En outre,
ils ne doivent pas traverser une section d'incendie.
Circuit électrique des haut-parleurs
Voie de transmission contenant un ou plusieurshautparleurs. Chaque circuit électrique de haut-parleur
doit être surveillé. En cas de court-circuit, il doit être
possible de débrancher un circuit de haut-parleur
de l'amplificateur correspondant sans causer de
réaction.Contrôle de ligne
Contrôle de ligne
Surveillance des lignes de connexion entre les
appareils/à l'intérieur du système afin de détecter
les éventuels défauts (court-circuit, rupture de fils).
En pratique, les défauts de mise à la terre des
circuits de haut-parleurs sont également contrôlés.
Fonctionnement manuel
La diffusion de signaux VAS (parole, musique,
etc.) est contrôlée manuellement par lepersonnel
d'exploitation. L'activation des annonces incendie
est également contrôlée de la même manière.
41
Effet de proximité :
Plus un microphone est proche de la source sonore
(par exemple, le haut-parleur), plus l'influence
perturbante des fréquences basses est importante.
Ce phénomène est généralement constaté à une
distance de 1 m. En pratique, il convient donc de
choisir une distance de conversation adaptée.
Même dans le cas de microphones installés
directement à proximité de la source sonore (par
exemple, des casques), une distance minimale de
5 à 10 cm est généralement requise.
Fonctionnement hors incendie
Mode de fonctionnement du système VAS dans
lequel des informations ou des messages de
divertissement peuvent être transmis. Utilisé dans
les systèmes qui ne sont pas exclusivement dédiés
aux alarmes vocales en cas d'incendie.
Puissance nominale
Haut-parleur :
Décrit la capacité électrique avec laquelle un hautparleur peut fonctionner en permanence sans
perturbation. La puissance nominale est indiquée
via un signal conformément à la norme DIN 45324
(bruit rose).
Amplificateur
Décrit la puissance électrique maximale pouvant
être fournie à un signal à impédance de charge
spécifiée conformément à la norme DIN 45324
(bruit rose).
Système de terrain de jeux automatique
Distribution des signaux basée sur le temps pour
l'affectation des signaux à l'intérieur/à l'extérieur,
par exemple. Par exemple, utilisation de la cloche
pour les interruptions de cours dans les écoles. Un
signal acoustique pour le début de l'interruption
est diffusé uniquement à l'intérieur. La fin de
l'interruption, quant à elle, est signalée à l'intérieur
et à l'extérieur du bâtiment de l'école.
Cette procédure signifie qu'un bruit supplémentaire,
inutile n'est pas émis dans l'environnement/est
réduit au minimum.
Surveillance de la tonalité pilote
Test fonctionnel des modules amplificateur effectué
à l'aide d'une tonalité émise en permanence (en
dehors du domaine des fréquences audibles par
l'oreille humaine) entre 20 et 22 kHz, par exemple.
Si cette tonalité pilote ne peut plus être mesurée
sur la sortie de l'amplificateur (test acoustique),
il est probable que l'amplificateur ne puisse plus
fonctionner correctement en raison d'un défaut.
42
L'évaluation de la tonalité pilote peut entraîner un
basculement automatique vers un amplificateur de
secours.
Priorité d'urgence
Les annonces et signaux avec la prioritémaximale
(comme les annonces d'incendie) doivent atteindre
toutes les zones/tous les auditeurs affectés. Une
attention particulière doit être accordée aux zones
dans lesquelles certains haut-parleurs peuvent être
coupés ou baissés à un volume plus faible. Dans
ce cas, une solution technique doit être trouvée
pour que la priorité d'urgence contourne le hautparleur coupé et garantisse la réception du signal
au volume requis (relais de priorité d'urgence,
technologie à 3 fils).
Tension fantôme
La « tension fantôme » est utilisée pour alimenter
les microphones à condensateur via le circuit
d'acheminement des signaux.
a tension fantôme n'est pas nécessaire dans le cas
de microphones dynamiques. Dans ce cas, peu
importe si la tension fantôme est activée ou coupée.
En pratique, il s'agit principalement d'une tension
c.c de 48 V ± 4 V fournie par la connexion du
microphone de l'amplificateur de puissance ou
les composants VAS auxquels le microphone est
connecté. La borne positive de la tension c.c est
appliquée via une résistance d'isolation définie sur
les deux fils de fréquence de tonalité symétriques.
Le blindage du câble du circuit d'acheminement des
signaux porte la borne négative. Les microphones
alimentés par tension fantôme peuvent fonctionner
uniquement sur des entrées d'amplificateur
symétriques. La tension fantôme doit être coupée
dans le cas d'entrées d'amplificateur asymétriques.
Aucune tension fantôme n'est fournie dans le
système VARIODYN® D1 system. Les terminaux
utilisés sont équipés d'un microphone à électret qui
ne nécessite pas de tension fantôme.
Priorité
L'ordre ou la priorité des signaux acoustiques doit
être indiqué pour les systèmes VAS. Une distinction
est faite entre les signaux à faible priorité (musique
de fond, par exemple) et les signaux à priorité
élevée (annonce incendie). Le système traite en
priorité un signal à priorité élevée qui doit être
imposé avant tout signal de priorité inférieure. Dans
la technologie de sonorisation, l'ordre de priorité
suivant doit être respecté pour les priorités :
• Annonce incendie via le microphone incendie.
• Alarme incendie mémorisée qui est déclenchée
manuellement.
• Alarme incendie mémorisée qui est déclenchée
automatiquement.
• Fonctionnement hors incendie.
Appel collectif
Appel de groupe qui comprend tous les circuits
de haut-parleurs. Généralement prédéfini
comme un groupe dans les systèmes modernes.
Par conséquent, important dans les systèmes
classiques du fait que le relais du circuit individuel
peut rester en position inactive lors de l'utilisation
d'un relais particulier (relais d'appel collectif) et
réduire le courant de commande.
Groupes de bruits
La combinaison des haut-parleurs (par exemple,
les colonnes de son, réseaux) pour obtenir la
superposition des ondes sonores avec un effet
particulier et unepropagation du son combinée est
appelée groupe de sons.
Alarme vocale
Annonce parlée en cas d'alarme. L'annonce peut
être enregistrée auparavant et diffusée en cas
d'événement ou peut être lue à partir d'un texte
rédigé au préalable (annonce en direct).
Intelligibilité de la parole
Une mesure de l'intelligibilité de la parole est requise
pour les annonces incendie dans les systèmes
VAS. La qualité de la mesure dépend largement du
niveau de bruit de base. La mesure doit donc être
effectuée dans les conditions attendues.
La mesure du STI (Speech Transmission Index,
indice de transmission de la parole) spécifie
l'intelligibilité. La réverbération, les bruits
d'interférence, les réflexions de la pièce et la
directivité de la source sonore sont enregistrés dans
un total de 98 mesures. Le niveau d'intelligibilité
est indiqué dans une plage allant de 0 à 1. Une
valeur STI supérieure à 0,50 est nécessaire pour
les systèmes VAS.
La mesure du RASTI (Rapid Speech Transmission
Index, indice de transmission de la parole rapide)
est une forme originale simplifiée de la mesure
du STI. Seule la part du signal dans les bandes
d'octaves 500 Hz et 2 kHz est évaluée. Toutefois,
la mesure du STI doit, de préférence, être utilisée
pour l'évaluation de l'intelligibilité de la parole.
L'intelligibilité des syllabes (en %) peut être
déterminée à l'aide de mots artificiels spécifiques
et de méthodes statiques. L'enregistrement de
l'intelligibilité des syllabes nécessite une grande
quantité de travail. La valeur pour les systèmes VAS
doit être supérieure à 75 %.
Le pourcentage de perte de consonnes
« ALCONS » (Articulation Loss of Consonants, perte
de consonnes à l'articulation) prend en compte
l'intelligibilité des syllabes en forme simplifiée.
Dans les systèmes VAS, la valeur ALCONS doit être
inférieure à 15 % (idéalement inférieure à 10 %).
Distribution des signaux
Dans le cas de la distribution des signaux dans les
systèmes VAS, le signal d'entrée est divisé entre
plusieurs haut-parleurs (ou groupes d'alarmes).
Pour la distribution des signaux, le signal d'entrée
est amplifié, alimenté vers plusieurs amplificateurs
de puissance et distribué aux multiples hautparleurs d'un amplificateur. Des actionneurs ou la
procédure matricielle peuvent être utilisés pour une
distribution des signaux flexible.
Circuit réel
Un ou plusieurs circuits de haut-parleurs reliant le
panneau de commande de l'amplificateur au début
de la zone de sonorisation concernée. Dans les
systèmes de sécurité, les circuits réels sont soumis
à des réglementations d'installation particulières.
Dérivation
Ligne dans un circuit de haut-parleurs qui relie le
premier haut-parleur (ou le suivant) d'un circuit aux
autres haut-parleurs.
Rétroaction, acoustique
Rétroaction du signal de sortie d'un système
d'amplificationsur l'entrée du système (rétroaction
acoustique). Selon la différence d'intensité et
de mise en phase entre le signal d'entrée et de
sortie, il peut y avoir une réduction (rétroaction
négative)/augmentation (rétroaction positive) de
l'amplification.
43
Centrale d'alarme-incendie vocale (VACP)
Centrale d'alarme utilisée pour alerter les personnes
concernées par des risques d'incendie et leur
donner des informations.
Intelligibilité de la parole
Évaluation de la proportion desinformations parlées
que l'auditeur sera en mesure de comprendre.
Différents critères d'évaluation sont utilisés
pourdéterminer l'intelligibilité (voir STI, RASTI, CTI,
Alcons).
Protection de l'environnement
En pratique, la génération et la diffusion de sonsne
peut pas se limiter à une zone particulière. Cela
signifie que le bruit s'étend également à des zones
qui ne sontpas réellement concernées par le signal
sonore particulier.
Les personnes perçoivent ces annoncesnon
intentionnelles comme un bruit qui pourrait être
évité. Une conception correcte d'un système VAS
doit également prendre en compte la compatibilité
de l'environnement en évaluant l'impact des
bruitssur les personnes (et les animaux).
Diaphonie
Une diaphonie se produit en raison de la proximité
spatiale de deux systèmes pendant l'installation ou
en raison de voies de transmission couramment
utilisées.
Les informations d'un système sont transférées
involontairement vers un second système.
Bruit préliminaire
Voir le signal d'attention
Domaine d'application
Zone à l'intérieur et/ou à l'extérieur d'un
bâtiment dans laquelle le système VAS répond
aux spécifications des normeset exigences
correspondantes. Un domaine d'application peut
comprendre plusieurs groupes d'alarmes (zones
de détection).
Technologie à 100 V
Technologie de transmission et de réglage utilisée
dans les systèmes de sonorisation entre les
amplificateurs de puissance et les haut-parleurs.
44
2.2 Domaines d'application des systèmes
VAS
Sur le plan normatif, un système d'alarme vocale
(VAS) doit être constitué de composants conformes
à la série de normes DIN EN 54. Il convient de veiller
à ce que ces composants soient adaptés à leur
fonction. Les appareils utilisés dans des conditions
ambiantes exigeantes telles que les entrepôts
frigorifiques, les installations de galvanisation ou les
atmosphères corrosives, doivent convenir à cette
application particulière ou être adaptés par des
mesures de protection appropriées.
systèmes d'alarme vocale (VAS)
Un système d'alarme vocale doit être utilisé pour
les alarmes partout où il existe un risque de
dangers pour les personnes. Les alarmes vocales
sont particulièrement efficaces pour les bâtiments
et dans les pièces dans lesquels les personnes ne
sont pas formées pour faire face à des situations de
danger ou sont des visiteurs, ou dans lesquels des
appareils à signal optique ne peuvent pas toujours
être clairement reconnus. Pendant un événement,
le niveau de risque est particulièrement élevé pour
les personnes qui dépendent de l'aide extérieure
pour l'évacuation d'un bâtiment, par exemple. Il
s'agit des personnes âgées et des infirmes mais
également des ouvriers utilisant un équipement de
protection contre le bruit.
Le système d'alarme vocale est principalement
utilisé en combinaison avec une centrale d'alarmeincendie pour l'émission d'alarmes. En pratique, le
système VAS est également utilisé pour d'autres
tâches.
Fonctions de sécurité
• Prêt à fonctionner en permanence (> 99 %),
sécurité en cas défaillance.
• Trajets des circuits surveillés.
• Alimentation secteur et d'urgence.
• Commande automatique depuis le système
d'alarme-incendie via une interface autorisée.
• Option pour déclenchement manuel.
• Priorité au fonctionnement incendie (annonces
incendie).
• Haute intelligibilité de la parole et niveau de
bruitminimal +10 dB au-dessus du volume
ambiant.
Centrale d'alarme-incendie vocale (VACP)
Les centrales d'alarme vocale doivent être
conformes à la norme DIN EN 54-16. Seules les
annonces et les informations du système interne
peuvent être traitées.
Les annonces et les informations du système
interne doivent être comprises comme étant celles
produites en relation avec une alarme incendie ou
une autre fonction du système d'alarme vocale. Le
système d'alarme vocale doit être certifié EN 54-16.
Les annonces et les informations des autres
systèmes transmises via les trajets de transmission
du système d'alarme vocale ne doivent pas altérer
le fonctionnement du système d'alarme vocale.
Les plus courantes étant des messages parlés
destinés à la publicité ou à appeler des personnes
dans les aéroports, des annonces dans les gares
ou la diffusion d'une musique de fond.
Différentes exigences s'appliquent aux systèmes
VAS en fonction de cette utilisation combinée en tant
que système d'alarme et système de sonorisation
général. Par exemple, des haut-parleurs extérieurs
pouvant générer une pression sonore élevée sont
obligatoires pour les alarmes vocales. Toutefois, un
signal musical de qualité supérieur doit pouvoir être
transmis en même temps dans d'autres zones et
idéalement le volume doit pouvoir être réglé pour
chaque zone.
Les exigences en matière de sécurité, de confort
et de flexibilité nécessitent un haut niveau de
compétences pour la planification et la mise en
œuvre d'un système ainsi que de très bonnes
connaissances des composants des produits.
45
2.2.1 Exigences générales relatives au
système
Outre la conception qui doit être conforme aux
normes, une stipulation des fonctions et des
exigences minimales entre l'opérateur du système
et les autorités responsables est nécessaire pour la
construction et l'exploitation d'un système VAS. Les
systèmes d'alarme vocale doivent être exploités
conformément aux exigences de la norme DIN VDE
0833-1.
Stipulations de base
• Définition du niveau de sécurité (I, II, III).
• Domaine d'application du système de
sonorisation.
• Zones d'alarmes, zones de détection, sections
d'incendie.
• Site de la centrale d'alarme vocale (VACP),
niveaux de configuration et accessibilité.
• Quantité de microphones incendie et de
terminaux nécessaire et leur utilisation.
• Organisation des alarmes et stipulation des
textes d'annonce.
La centrale d'alarme vocale (VACP) doit être
installée dans une pièce sèche, dont l'accès
est soumis à condition. Tout écran, élément de
commande et étiquette mis à disposition doivent
être suffisamment éclairés et identifiables.
L'audibilité des annonces acoustiques du système
VAS ne doit pas être restreinte par des bruits
ambiants et des bruits de fond.
'emplacement de l'installation de la centrale VACP
doit être choisi en supposant que cet emplacement
présente le risque d'incendie le plus faible du lieu.
L'emplacement de l'installation (par exemple, une
pièce) doit être surveillé par un système d'alarmeincendie.
Si la VACP est répartie sur plusieurs boîtiers/
modules qui ne sont pas installés dans un boîtier
(par exemple, armoire verticale), les lignes
de connexion doivent être conçues pour être
redondantes et installées séparément en termes
de protection anti-incendie.
46
L'unité d'affichage et de commande de la VACP doit
se trouver au début de la zone de surveillance,de
préférence directement à côté de la centrale
d'alarme-incendie (FACP). Si l'alarme s'arrête, le
service d'incendie doit pouvoir avoir un libre accès
à l'unité d'affichage et de commande du système
VAS, ainsi qu'aux microphones incendie (par
exemple, à l'aide d'une clé du bâtiment conservée
dans le stockage des clés du service d'incendie de
la centrale FACP).
Le système doit pouvoir émettre l'alarme 10
secondes après la connexion de l'alimentation
électrique. Les signaux et annonces d'instruction
doivent pouvoir être transmis simultanément
dans une ou plusieurs zones. Au moins un signal
d'instruction adapté doit être émis en alternance
avec une ou plusieurs annonce(s) parlée(s).
Le personnel d'exploitation doit toujours être informé
du fonctionnement correct du système d'urgence
ou des éléments importants au moyen d'un écran
de surveillance. Le système de surveillance doit
afficher la défaillance d'un amplificateur, d'un
circuit d'alimentation des haut-parleurs et de tous
les composants nécessaires pour émettre l'alarme.
La défaillance d'un amplificateur ou d'un circuit
d'alimentation des haut-parleurs ne doit pas
entraîner la défaillance de la zone d'alarme entière.
Si la procédure d'évacuation le nécessite, le
système doit être divisé en zones de haut-parleurs
d'urgence. Une diaphonie acoustique dans les
zones de haut-parleurs d'urgence doit être évitée
ou doit respecter les critères d'intelligibilité de la
parole.
2.2.2 Sécurité en cas de défaillance
2.2.3 Exigences relatives à l'activation
Niveau de sécurité I :
En cas d'erreur d'un trajet de transmission
(interruption, court-circuit ou erreur ayant le même
effet), le pire pouvant arriver est que le système
de sonorisation tombe en panne dans une section
d'incendie/zone d'alarme d'un étage.
Activation automatique
L'activation du système VAS via le système de
commande d'une centrale d'alarme-incendie
(FACP) doit généralement être effectuée via
une interface approuvée et appropriée (voir la
section « Couplage du système »). Les trajets
de transmission surveillés sont nécessaires pour
l'activation directe d'un système VAS via une
centrale d'alarme-incendie. Il en va de même pour
les messages de défaillance du système VAS
vers la centrale d'alarme-incendie. Les trajets de
transmission pour les messages d'activation et
de défaillance entre le système VAS et la centrale
d'alarme-incendie doivent être surveillés à partir de
la centrale. Les messages et les informations, tels
que le déclenchement des systèmes de commande
de la centrale d'alarme-incendie et du système
FAS doivent pouvoir être transmis individuellement
pour chaque zone d'alarme (zone de détection).
Activation manuelle
l est recommandé d'utiliser ce niveau de sécurité
pour les bâtiments de moins de 2000 m2 et comptant
moins de 200 personnes.
I
Niveau de sécurité II :
En cas d'erreur d'un amplificateur oud'un trajet de
transmission (interruption, court-circuit ou erreur
ayant le même effet), le système de sonorisation
de la zone d'alarme doit rester sûr. Le niveau
sonore ne doit pas être réduit de plus de -3 dB (A)
et l'intelligibilité de la parole (STI) ne doit pas être
inférieure à 0,5 (CIS > 0,65). Lorsque des groupes
de haut-parleurs sont formés (voir également
système de sonorisation A/B, par exemple un
groupe de haut-parleurs peut présenter une
défaillance si les critères mentionnés ci-dessus
sont respectés.
Il est recommandé d'utiliser ce niveau de sécurité
pour les bâtiments de plus de 2000 m2 et comptant
plus de 200 personnes.
Niveau de sécurité III :
Toutes les exigences du niveau de sécurité 2
doivent être satisfaites. En outre, un autre système
VAS avec annonce d'incendie (microphone) en
fonctionnement redondant doit être prévu. Cela
s'applique également à la planification des trajets
de transmission.
Il est recommandé d'utiliser ce niveau de sécurité
pour les bâtiments avec le niveau maximal de
sécurité en cas de défaillance (exemple : les
centrales nucléaires).
Manual activation
Outre l'activation automatique via une centrale
d'alarme-incendie, la centrale d'alarme vocale
(VACP) doit pouvoir être activée par une unité de
déclenchement manuelle et doit être manuellement
indépendante du système de commande de la
centrale d'alarme-incendie.
Trajets de transmission surveillés
Les trajets de transmission entre les haut-parleurs
et la centrale d'alarme vocale (VACP), ainsi qu'entre
la VACP et les microphones d'incendie doivent
être conformes auxexigences normalisées et leur
fonctionnement doit être surveillé. Si les éléments
d'affichage et de commande sont transmis par la
VACP, les trajets de transmission requis doivent
également être surveillés. Si la fonction requise
peut être perturbée dans les trajets de transmission
qui ne sont pas exclusivement utilisés pour les
systèmes d'avertissement de danger, une seconde
option de transmission doit être prévue.
Les perturbations, telles que les ruptures de fils,
les court-circuits ou les erreurs ayant le même
effet dans une section d'un trajet de transmission
entre les centrales d'alarme vocale et les trajets
de transmission vers la centrale d'alarme vocale
concernée ou subordonnée ou vers les éléments
d'affichage et de commande du système ne
doivent pas altérer le fonctionnement du système
(élimination d'erreur simple).
Les perturbations telles que les coupures de fils,
les court-circuits ou les erreurs ayant le même effet
dans une section d'un trajet de transmission ne
doivent pas entraîner la défaillance de plus d'une
zone d'alarme (zone de détection).
47
2.2.4 Alimentation du système VAS
L'alimentation permettant l'exploitation correcte
d'un système VAS doit être garantie pendant au
moins la période d'exploitation suivante :
Temps de dérivation
• 4 heures s'il existe un système de secours du
secteur et que la défaillance d'alimentation est
identifiée à n'importe quel moment
• 30 heures, si la défaillance peut être identifiée à
tout moment (par exemple, transfert du message
de défaillance à un poste mis en service, occupé
en permanence)
Temps d'alarme
En outre, l'énergie maximale nécessaire à
l'activation des appareils de signal optique et
acoustique doit être prise en compte ainsi qu'un
temps d'alarme de 30 minutes après l'expiration du
temps de dérivation.
Pendant ce temps, il doit être possible d'émettre
une alarme sur le système même pendant le
fonctionnement de l'alimentation d'urgence. La
durée du temps d'alarme doit correspondre au
double du temps d'évacuation mais doit être au
minimum de 30 minutes.
Exigences relatives à l'alimentation des
systèmes d'avertissement de danger
Conformément à la norme VDE 0833, partie 1 sur 2 :
Deux sources d'énergie indépendantes sont
nécessaires pour l'alimentation d'un système
d'avertissement de danger. L'une des deux doit
être capable de faire fonctionner le système
d'avertissement de danger à un niveau de
performance adéquat (alimentation secteur et
d'urgence).
Une source d'énergie doit être un réseau
d'alimentation général ou un réseau équivalent
qui fonctionne sans interruption. L'autre source
(alimentation d'urgence) est une unité du système
interne (batterie) ou un réseau de secours
particulièrement sécurisé.
Si l'alimentation secteur est interrompue, une
source d'alimentation d'urgence sans interruption
doit être mise à disposition automatiquement afin
de garantir le fonctionnement sans restriction du
système.
48
L'alimentation en énergie d'un système
d'avertissement de danger ne doit pas être utilisée
pour alimenter d'autres systèmes ou parties de
systèmes. L'équipement utilisé pour la transmission
de messages peut être alimenté en même temps.
D'autres alimentations en énergie peuvent
également être utilisées pour alimenter l'équipement
connecté via des lignes secondaires (lignes
non surveillées) (telles que l'enregistrement, les
appareils, affichages d'état).
L'alimentation doit être conçue de sorte que les
modifications de la tension du secteur de 230 V
± 10 % n'affectent pas le bon fonctionnement du
système d'avertissement de danger dans le cas
d'une alimentation exclusive par le secteur.
Un circuit électrique particulier avec sa propre
protection par fusible (et étiquetage, par exemple
système d'alarme-incendie) doit exister pour
l'alimentation à partir du réseau électrique.
Avant cette protection par fusible, une seule autre
protection par fusible peut être fournie jusqu'au
point de fourniture du réseau électrique du côté
basse tension (point de l'alimentation dans le
bâtiment dans lequel le système d'avertissement de
danger est situé). L'interruption du circuit électrique
du système d'avertissement doit être impossible si
un autre équipement est mis hors tension. Si un
circuit de protection du courant d'erreu est fourni,
le système d'avertissement de danger doit être mis
en marche via un disjoncteur du courant d'erreur
interne.
Ligne d'alimentation secteur
Utiliser uniquement un câble adapté à la
ligne d'alimentation secteur. Si nécessaire, le
fonctionnement de la ligne d'alimentation secteur
doit être vérifié en fonction de l'installation et des
exigences.
Les lignes d'alimentation secteur du système VAS
(et du système d'alarme-incendie) doivent être en
étoile à partir d'un pointcommun du tableau de
distribution du bâtiment.
2.2.4.1 Alimentation électrique d'urgence
En principe, les mêmes exigences s'appliquent
au dimensionnement de l'alimentation électrique
d'urgence dans les systèmes d'alarme et dans les
systèmes d'alarme vocale (VAS).
Pour cette raison, la norme EN 60849 doit être
respectée et l'onduleur doit être conforme à la
norme de produits EN 54-4 (A2).
Un dispositif de chargement régulé doit être prévu
pour le chargement et la réception de la charge
des batteries.
Il doit être dimensionné de façon à pouvoir charger
une batterie à sa tension de charge finale jusqu'à
80 % de sa capacité nominale pendant une durée
maximale de 24 h. Le chargement doit être garanti
même en cas de changements de la tension réseau
de l'ordre de 230 V ± 10 %, de changements de
la charge,de la température et de la fréquence.
Pendant une charge de pointe temporaire, le
rechargement doit être limité ou suspendu.
La capacité requise de la batterie, à l'exception de
l'exigence d'énergie du système d'alarme vocale
en état Prêt à signaler (courant de repos), dépend
de…
• La période écoulée avant l'identification d'un
dysfonctionnement de l'alimentation.
• La présence et la disponibilité du personnel de
maintenance et d'entretien
• L'exigence d'alimentation accrue pour les
alarmes et la durée des alarmes.
• La présence d'un système de secours du
secteur.
Prise en compte de la perte de capacité due au
vieillissement
Lors de l'utilisation de chargeurs à tension limitée
avec 2,3 V / cellule à une température de batterie
de 20 C et un chargement continu, la durée de
vie de la batterie atteint de quatre à cinq ans ;
des températures accrues réduiront la durée
de vie. La durée de vie peut être doublée dans
des conditions favorables. Il sera possible de
recharger la batterie environ 240 fois dans le cas
d'une décharge partielle ou d'une décharge de
courant élevée correspondante. La fin de la durée
d'utilisation est définie conformément à la norme EN
50272, si 60 % de la capacité nominale est atteinte.
Cela correspond également aux spécifications du
fabricant. Au moins 80 % de la capacité nominale
est requise pour le dimensionnement de la batterie
dans les systèmes d'alarme vocale.
Test de la capacité de la batterie
La capacité nominale k20 est la valeur obtenue en
ampère-heures pendant 20 heures de décharge
continue jusqu'à une tension de décharge finale de
1,75 V / cellule à une température de + 22 C. Avant
la réalisation d'un test de capacité, le rechargement
sera toujours nécessaire si la batterie n'était pas
connectée avec le chargeur (et était en cours
de chargement). Il est recommandé de tester la
capacité de la batterie conformément à la norme
EN 50272.
Chargeur pour batterie au plomb sans
maintenance
Le chargeur doit être dimensionné pour pouvoir
charger une batterie à sa tension de décharge
finale jusqu'à 80 % de sa capacité en un maximum
de 24 heures. Pour des raisons de sécurité,
nous recommandons un chargement à 90 %. Le
chargement est effectué à une tension constante
de 2,3 V / cellule ± 30 mV à 20 C. Si la température
est différente, une correction sera nécessaire
conformément au tableau a). Si ces valeurs ne sont
pas respectées, une capacité de batterie inférieure
doit être prévue. La durée d'utilisation de la batterie
diminuera également.
49
2.2.5 Technologie à 100 V
Avantages de la technologie à 100 V
La technologie à 100 V est principalement
utilisée dans la technologie de sonorisation des
systèmes d'alarme vocale (ELA) ou des systèmes
de sonorisation (« Public address » ou PA). Avec
cette technologie, il est possible d'effectuer une
connexion des haut-parleurs avec une très faible
section de câble et, néanmoins, de transférer
l'énergie requise.
Le signal de sortie de l'amplificateur est transformé
jusqu'à 100 V pour le haut-parleur à l'aide d'un
transformateur.
•
Un indicateur est la tension élevée uniforme sur la
sortie de l'amplificateur en pleine conductionquelle
que soit la puissance de l'amplificateur ou du hautparleur. La consommation électrique d'un hautparleurconnecté est déterminée par son impédance
nominale(via le transformateur).
•
•
•
•
•
•
Convient parfaitement aux annonces et aux
alarmes sonores.
Grand nombre de haut-parleurs possible.
Extension/augmentation aisée du nombre de
haut-parleurs (connexion en parallèle).
Faible diamètre de câble du circuit
d'alimentation des haut-parleurs
Faibles pertes dans le circuit en raison de la
tension élevée
Grandes longueurs/distances de câble
possibles
Réglage individuel du volume possible pour
chaque haut-parleur
Fig. : Technologie à 100 V (schéma)
Module de bout de ligne (Module EOL, réf.
583496)
Module de bout de ligne pour terminer les circuits
de haut-parleursdu système d'alarme vocale
VARIODYN®D1 pour une surveillance du système
conforme aux normes si plus de 20 haut-parleurs
sont connectés par ligne. Le module est connecté
à la fin de la ligne, après le dernier haut-parleur.
Fig. : Câblage y compris les modules EOL et plus de 20 haut-parleurs
50
2.2.6 Classe de résistance au feu
Classe de résistance au feu (conformément à la
norme DIN 4102).
La classe de résistance au feu, souvent appelée
classe de protection anti-incendie, est utilisée pour
déterminer la durée pendant laquelle un composant
doit conserver sa fonction en cas d'incendie.
F0 èMoins de 30 minutes
F30 èAu moins 30 minutes
(résistant au feu)
F60 èAu moins 60 minutes
(hautement résistant au feu)
F90 èAu moins 90 minutes
(ignifugé)
F120 èAu moins 120 minutes
(hautement ignifugé)
F180 èAu moins 180 minutes
(niveau maximal d'ignifugation)
Lettres code pour les classes de protection antiincendie
F Murs, plafonds, fondations et poutres, escaliers
F Vitrage de protection anti-incendie. Protection contre le rayonnement thermique du côté opposé au feu.
T Portes et enrobages
G Vitrage ou élément de fenêtre de protection
anti-incendie sans protection contre le rayonnement du côté opposé.
L Ventilation channels and lines
E Chemins d'installation électrique ou conduites
d'installation qui conservent leur fonctions
Chemins d'installation électrique sans conservation de leur fonction
K Intercepteurs dans les conduites de ventilation
R Scellement des tubes, traversées des tubes
S Coffrage d'interruption, coffrage d'interruption
des câbles ignifugé
W Murs extérieurs non porteurs
Par exemple, les cloisons dans les appartements
doivent toujours être conformes à la classe de
résistance au feu F90 (les portes dans ces murs
sont conformes au T30).
Les murs coupe-feu doivent avoir une classe de
protection anti-incendie minimale de F90 et doivent
également résister aux essais de choc mécanique.
Maintien de la fonction
Le maintien de la fonction s'applique aux trajets
des circuits(y compris le matériel de fixation,
les distributeurs, etc.) qui doivent conserver
leur fonction pendant une durée donnée en cas
d'incendie. Le fonctionnement des câbles ne doit
pas être altéré en raison d'un court-circuit ou d'une
interruption.
La conception des trajets des circuits et les
matériaux utilisés pour l'isolation et la fixation
des câbles doivent satisfaire à cette exigence.
Les trajets des circuits conçus pour conserver
leur fonction sont équipés d'une gaine orange
et portent un texte imprimé à intervalles répétés.
Lorsque les trajets d'installation sont sélectionnés, il
convient de garantir qu'aucun éclatement ou chute
d'objets ne puisse endommager le réseau du trajet
en cas d'incendie. Dans les zones cruciales, un
câblage différent doit être choisi ou des mesures
appropriées (par exemple, installation dans un tube
d'acier armé) doivent être prises pour protéger le
circuit.
En pratique, en Europe, il est souvent nécessaire de
maintenir le fonctionnement des trajets de circuits
pendant 30 minutes (E30), 60 minutes (E60) ou
90 minutes (E90).
Si des exigences de haute fiabilité s'appliquent,
une boucle du haut-parleur peut être utilisée en
tant que configuration alternative. En plus d'une
fiabilité relativement élevée, le câblage en boucle
offre l'avantage de pouvoir utiliser un câble normal,
standard.
51
2.2.7
Classification des systèmes de
sonorisation
En pratique, le système VAS est soumis à
différentes exigences d'utilisation, pour le domaine
d'application, ainsi que pour les fonctions
associées. Utilisation principale.
Selon la multitude des tâches et les options possibles
pour les systèmes de sonorisation, le classement
peut être effectué selon des caractéristiques très
différentes.
Classifications courantes :
• Systèmes d'alarmes et d'annonces (par exemple,
pour les lieux de rassemblement).
• Diffusion de messages parlés (par exemple,
grands magasins)
• Systèmes de musique de fond (par exemple,
restauration).
Le tableau suivant donne des exemples de valeurs
pour la plage de fréquences des types de signaux.
La plage de fréquences des haut-parleurs utilisés
doit être adaptée à la production de bruit dans
cette plage de transmission.
Type de signal
Plage de transmission
[Hz]
Alarme/annonce
400 - 4000
Musique de fond
100 - 15000
Voix
200 - 10000
Reproduction de
musique de qualité
supérieure
50 - 20000
Affectation spatiale de la source sonore
L'utilisation de plusieurs sources sonores (hautparleurs) signifie, qu'en pratique, l'auditeur ne peut
pas toujours localiser l'emplacement de la source
sonore. En outre, le fait que les haut-parleurs soient
souvent couverts là où ils sont installés rend plus
difficile le repérage visuel.
Dans la plupart des systèmes de sonorisation,
l'affectation spatiale de la source sonore n'est pas
tellement importante. Une exception à cette règle
est la transmission de concert de musique de
grande qualité avec plusieurs instruments.
Dans ce cas, le type de transmission nécessite
l'affectation acoustique des instruments (voir la
stéréophonie, la tétraphonie).
Dans les systèmes VAS, l'affectation spatiale de la
source sonore peut également être utilisée pour le
contrôle guidé de la voie d'évacuation d'urgence.
Une distribution intelligente, temporelle des signaux
peut être utilisée pour orienter via l'appareil auditif
de l'auditeur.
La source sonore (haut-parleur) doit être conçue
pour les alarmes conformément au standard selon
lequel un niveau sonore d'au moins 10 dB audessus du niveau du bruit ambiant doit atteindre
l'auditeur.
Environnement
Niveau sonore (dB)
Zone résidentielle, la nuit
< 30
Bureaux individuels
50
Bureaux ouverts
55-60
Quai de gare *)
70 -< 110
Entrepôts avec chariots élévateurs à fourche
70-75
Halls de production avec machines ou bruit de circulation très fort
> 80
Concert de rock, discothèque
100 - 130
*) en raison de la grande différence, un système de réglage du volume automatique très rapide est nécessaire.
52
2.3 Système de sonorisation
Domaine d'application du système de
sonorisation
• Protection complète.
• Alarmes émises dans toutes les zones du
bâtiment.
• Protection partielle.
• Émission des alarmes dans des zones
sélectionnées du bâtiment, au moins toutes
les zones de détection du système d'alarmeincendie (FAS).
Exceptions du système de sonorisation
• Zones non accessibles aux personnes.
• Les chemins de câbles et les glissières qui ne
sont pas accessibles aux personnes.
• Les abris qui ne sont pas utilisés à d'autres fins.
Zones définies dans le plan de protection antiincendie non occupées par des personnes ou
rarement occupées par des personnes.
Fonctionnement incendie/alarme incendie
Le fonctionnement incendie est utilisé pour
les alarmes, les informations pour l'émission
d'instructions destinées aux employés et aux
visiteurs et/ou pour guider les personnes en dehors
de la zone de danger en cas d'incendie.
• En général, une annonce doit être précédée d'un
signal d'attention (bruit préliminaire).
• Une annonce incendie doit être précédée par le
signal d'alarme uniforme.
• Le signal d'alarme précédant l'annonce
incendie doit toujours dépasser le niveau sonore
d'interférence de 10 dB (A).
Ordre de priorité
L'ordre de priorité suivant doit être respecté :
• Annonce incendie via le microphone incendie.
• Alarme incendie mémorisée qui est déclenchée
manuellement.
• Alarme incendie mémorisée qui est déclenchée
automatiquement.
• Fonctionnement hors incendie.
Mise en œuvre
En ce qui concerne la mise en œuvre, il y a la
possibilité de répartir le système VAS et les autres
tâches de sonorisation dans deux systèmes
séparés ou de construire un système VAS
conforme aux normes et qui répond aux exigences
supplémentaires (musique, voix, etc.).
1. Deux systèmes séparés.
Un système VAS « pur » pour les alarmes et un
système séparé comme système de musique
de fond avec utilisation générale pour publicité
vocale avec prise en compte/conformité avec les
directives telles que coupure, silencieux en cas
d'alarme, etc. Cette solution est la plus simple à
mettre en application en termes de planification, de
mise en œuvre et de conformité avec les normes.
Toutefois, le doublage extensif des modules (= 2
systèmes) implique des dépenses pour les produits
et des coûts d'installation très élevés.
2. Un seul système VAS qui prend égalelement
en charge les « tâches subsidiaires » telles que la
musique et les annonces vocales et satisfait aux
exigences de la norme. Ce système est celui qui
est le plus couramment utilisé. À partir de l'étape
de planification, il doit être conçu pour le niveau de
sécurité 2.
Canaux audio
Si les réglementations en matière de construction
nécessitent une alarme sélective en fonction du
plan d'évacuation existant, plusieurs canaux audio
indépendants fonctionnant simultanément doivent
être prévus.
53
Positionnement des sources sonores
Une bonne connaissance de l'acoustique technique
et une grande expérience de la mise en œuvre
pratique de ce type de modèle de calcul sont
nécessaires pour le calcul détaillé des systèmes et
des composants de sonorisation nécessaires pour
l'objectif d'application particulier.
La possibilité de disposer individuellement les
haut-parleurs et la sélection indépendante du type
de haut-parleur peut être utilisée pour obtenir une
sonorisation très efficace avec un haut niveau
d'intelligibilité de la parole. De plus, le réglage
individuel du volume est possible pour les pièces
séparées ou même les zones d'alarmes.
Une solution utile pour gérer le calcul qui demande
beaucoup de temps consiste à utiliser la formule
d'approximation simplifiée qui permet d'obtenir
de bons résultats dans la planification du système
VAS.
IDans les bâtiments avec de très grandes pièces/
très hautes telles que les halls d'exposition, les
salles de sport, les gares ou les aéroports, les
haut-parleurs à entonnoir/pavillon sont également
préférables pour les systèmes de sonorisation
internes ou les groupes de haut-parleurs de haute
performance (réseaux).
Une autre solution, très courante, est d'utiliser des
outils de calcul et de planification assistés par
ordinateur des systèmes VAS. Selon l'application,
plusieurs outils informatiques spéciaux peuvent
être utilisés. Ils calculent également une valeur
d'approximation et la « meilleure solution possible
». Il n'est pas toujours possible d'effectuer un calcul
précis en raison de la différence entre les objets
(pièces), l'acoustique de la pièce et l'exigence du
type de sonorisation.
Pour compenser cette inexactitude dans le calcul
simplifié, un « petit ajout » au calcul de performance
et au nombre de sources sonores doit toujours être
pris en compte pendant le dimensionnement du
système VAS. Cela s'applique également au calcul
de l'intelligibilité de la parole et à tous les paramètres
applicables tels que le temps de réverbération,
etc. Idéalement, le pire scénario doit être envisagé
même pendant l'étape de planification.
Les haut-parleurs à pavillon (pression sonore
élevée, indice de protection élevé) sont souvent
utilisés dans les systèmes VAS pour les alarmes en
dehors des bâtiments.
À l'intérieur des bâtiments, la fixation au mur/
plafond ou l'installation des haut-parleurs au
plafond est souvent utilisée. Les bâtiments avec de
nombreuses pièces tels que les bureaux, les salles
de classe, les salons et les chambres d'hôtes ou
également les escaliers et les couloirs sont adaptés
aux haut-parleurs de plafond.
54
Installation au plafond
Lorsque les haut-parleurs sont installés au plafond
ou sur des plafonds suspendus ou lorsque des
haut-parleurs à dôme sont installés à proximité
immédiate du plafond, la hauteur du plafond ne
doit pas dépasser 6 m. Cette valeur dépend des
propriétés sonores de la pièce et peut être réduite
dans le cas de pièces très isolées (moquettes,
meubles rembourrés, etc.) car les haut-parleurs
émettent le son à partir du plafond (y compris la
réflexion du plafond) directement vers le sol et
entraîne des réflexions entre le plafond et le sol.
Dans le cas de longs couloirs, il est judicieux
d'orienter le système d'alarme-incendie vers le
réglage des points de commande manuelle. Ils
ne doivent pas être éloignés de plus de 40 m. Sur
cette base, un couloir de 40 m de long et de 3 m
de large pourrait être défini comme une zone de
sonorisation séparée.
Dans le cas du système de sonorisation, on doit
veiller à ce que les surfaces réfléchissantes ne se
transmettent pas le son directement de façon à
éviter l'effet de réverbération indésirable.
Dans le pire scénario, une installation
supplémentaire de haut-parleurs muraux ciblés doit
être incluse dans le plan.
2.3.1 Types de systèmes de sonorisation
2.3.2 Critères des systèmes de sonorisation
• Sonorisation centrale.
• Sonorisation semi-centrale.
• Sonorisation distribuée.
Cela s'applique à la sélection et à la configuration
des composants VAS. Les critères énumérés cidessous pour le système VAS peuvent être utilisés
pour vérifier et décrire les exigences du système
de sonorisation.
Différents types de sonorisation peuvent être
envisagés lors de la conception d'un système de
sonorisation. Trois formes de base de sonorisation
peuvent être identifiées :
En pratique, les types de sonorisation mentionnés
ci-dessus sont rarement utilisés sans modification.
Généralement, un mélange des différents types de
sonorisation est utilisé et adapté aux exigences du
lieu dans lequel la sonorisation doit être effectuée.
La plage de fréquences transmise doit être prise
en compte dans le système de sonorisation. Les
fréquences élevées ont une directivité plus forte que
les fréquences basses.
Il convient de supposer que les relations spatiales
et, donc acoustiques, du lieu dans lequel un
système VAS est utilisé dépendent de l'objet
et sont donc toujours différentes.
• Caractéristiques de transmission des
microphones et des haut-parleurs.
• Nombre et types de haut-parleurs utilisés en
même temps.
• Distance entre le haut-parleur et le terminal.
• Distance entre le terminal et le haut-parleur.
• Emplacement de l'installation et directivité du
• haut-parleur.
• Distance entre le haut-parleur et l'auditeur.
• Forme et dimension de la pièce et meubles dans
les zones d'alarmes.
• Bruits ambiants permanents et perturbations
temporaires ou attendues (unités de ventilation,
machines, conséquence du bruit extérieur par
exemple dû aux fenêtres/portes ouvertes).
Diffusion du son en fonction de la fréquence (schéma)
élevée
moyenne
basse
55
Zone de couverture minimale d'un haut-parleur pour une intelligibilité de la parole optimale
Plafond
Niveau d’audition
Distance - haut-parleur
Hauteur de plafond
3m
3,5 m
4m
4,5 m
5m
5,5 m
6m
Distance avec le haut-parleur a
1,8 m
2,2 m
3m
3,6 m
4,2 m
4,8 m
5,4 m
Zone de couverture
3 m2
5 m2
9 m2
13 m2
18 m2
23 m2
29 m2
Zone de couverture maximale a x a d'un haut-parleur pour la musique et la voix
Plafond
Niveau d’audition
Distance - haut-parleur
Hauteur de plafond
56
3m
3,5 m
4m
4,5 m
5m
5,5 m
6m
Distance avec le haut-parleur a
5,5 m
7m
9m
10,5 m
12 m
14 m
16 m
Zone de couverture
30 m2
49 m2
81 m2
110 m2
144 m2
196 m2
256 m2
2.3.3 Sonorisation centrale
La sonorisation centrale fait référence à la
sonorisation d'une zone ou d'une pièce à partir
d'un point unique. Un ou plusieurs haut-parleurs
sont placés de manière centralisée en un point
de la pièce. Les haut-parleurs avec directivité
sont principalement utilisés pour atteindre une
couverture optimale dans le cas d'une sonorisation
centrale. Si plusieurs haut-parleurs sont utilisés de
manière centralisée, ils doivent toujours être placés
les uns au-dessus des autres (pas côte à côte) en
raison du faisceau réfléchi généralement à angle
horizontale.
• Les propriétés spatiales permettent une
sonorisation à partir d'un emplacement central.
Aucun mur/objet à forte réflexion ne se trouve du
côté opposé.
• Lorsque plusieurs haut-parleurs sont utilisés,
ils doivent être disposés de façon à ne créer
aucune interférence.
• L'intelligibilité de la parole diminue lorsque les
distances augmentent.
Exemple d'application :
Présentations dans les pièces correspondantes
(salles de formation, auditoriums, etc.).
2.3.3.1 Sonorisation semi-centrale
Dans la sonorisation semi-centrale, plusieurs
haut-parleurs non dirigés sont répartis dans
plusieurspoints autour de la zone à sonoriser. Dans
ce cas, les haut-parleurs sont disposés à proximité
spatiale de l'auditeur (par exemple, installation au
plafond).
• Amélioration de l'intelligibilité de la parole au
fond de la pièce.
• La distance entre les haut-parleurs ne doit pas
être trop grande (max. 15 m) afin d'éviter « l'effet
d'écho » dû aux temps de fonctionnement
différents.
• Chaque haut-parleur doit atteindre le niveau
sonore approprié dans son champ de
sonorisation.
• Il peut être nécessaire de disposer d'un réglage
du volumelocal.
1)
Avec ce type de sonorisation, il convient de
s'assurer que les instructions peuvent être
annoncées depuis l'emplacement du hautparleur en cas d'alarme.
Sonorisation centrale
Sonorisation semi-centrale1)
57
2.3.3.2 Sonorisation distribuée
2.3.4 Le système de sonorisation A/B
• La solution la plus complexe mais également la
meilleure pour les systèmes de sonorisation.
• Sonorisation non dirigée due à la distribution des
haut-parleurs.
• Un principe de disposition uniforme garantit une
sonorisation de qualité constante.
• Il est possible de régler individuellement le
volume, la fréquence et la pression sonore.
• Densité de haut-parleur élevée, bien adaptée au
fonctionnement A/B.
Si une sonorisation A/B standardisée est nécessaire
lors de la planification d'un système VAS, les
critères suivants doivent être respectés :
• Au moins 2 haut-parleurs (avec transformateurs
intégrés) doivent être prévus pour chaque zone
d'alarme (ou pièce).
• Un réseau spécifique pour le fonctionnement A/B
des haut-parleurs (ligne A, ligne B).
• Commande séparée des amplificateurs
de puissance séparés en fonction de A/B
comprenant un amplificateur de secours.
• Si le réglage séparé du volume est requis, 2
commandes de volume doivent être utilisées
dans chaque boîtier qui doit être équipé de relais
d'appel d'urgence (pour les annonces d'alarmes
de priorité maximale).
Exemple de sonorisation avec deshaut-parleurs
doubles conformément au principe A/B
Même exigence que pour le principe A/B pour des
haut-parleurs simples.
Exception : Des haut-parleurs doubles adaptés (2
dans un châssis avec transformateurs intégrés).
Sonorisation distribuée
58
Principe A/B pour des haut-parleurs (avec transformateurs intégrés) avec un amplificateur de
puissance unique
Principe A/B pour des haut-parleurs (avec transformateurs intégrés) avec deux amplificateurs de
puissance séparés
59
Module d'isolement des boucles (LIM)
Le module d'isolement des boucles (LIM) peut isoler des segments défectueux d'une boucle. Les modules
d'isolement des boucles surveillent l'état de tous les segments pour détecter des court-circuits et isolent le
segment de la boucle concerné. Les autres segments restent opérationnels.
Dans certains cas, la boucle peut remplacer le câble résistant au feu. Cela peut être abordé avec
les responsables et lesautorités. L'utilisation de la boucle à la place du câble résistant au feu réduira
considérablement les coûts dans la plupart des cas.
Câblage de boucle de haut-parleur (avec transformateurs intégrés)
Câblage en boucle du haut-parleur (avec transformateurs intégrés) à l'aide de la dérivation en T du
LIM (module d'isolement des boucles)
60
2.3.5 Annonces vocales et sonores
Exigences relatives aux annonces incendie
Les annonces incendie doivent être courtes, claires
et compréhensibles.
Les annonces vocales sont introduites par un signal
d'attention, le « bruit préliminaire ».
On peut supposer que des personnes parlant
des langues différentes se trouvent dans la zone
de l'alarme, l'annonce incendie doit donc être
effectuée en plusieurs langues.
Annonces de danger/évacuation
Ceci est une alarme incendie. Veuillez quitter
immédiatement l'immeuble par la voie d'évacuation
la plus proche. Le service incendie a été informé.
L'annonce incendie doit correspondre aux valeurs
requises pour l'intelligibilité de la parole (STI, CIS,
Alcons).
Attention, attention !
Ceci est une urgence. Veuillez quitter l'immeuble
par la sortie la plus proche.
Le volume ambiant du lieu dans lequel le
microphone incendie est installé doit être inférieur
à 50 dB. Le contenu de l'annonce incendie doit
être spécifié pour une annonce automatique
(cassette ou autre source sonore). Cela s'applique
également aux « annonces incendie en direct » qui
sont lues ou prononcées. Dans ce cas, il convient
de s'assurer que le texte de l'annonce est conservé
dans un emplacement connu et que les personnes
concernées (orateurs) sont informées et ont reçu
une formation.
Message destiné à rassurer
Attention ! Un incident a été signalé dans
l'immeuble. Veuillez rester calme et attendre
d'autres instructions.
L'alarme en cours a été annulée. Veuillez nous
excuser pour la gêne occasionnée.
Annonces d'essai
Ceci est une annonce d'essai.
Exemple :
Séquence temporelle d'une annonce incendie.
Période 1
Signal
d’attention
Pause
4 à 10 s
1à2s
Annonce
Période 1
Signal
d’attention
Pause
4 à 10 s
1à2s
Annonce
voix 1
Pause
Annonce
voix 1
1à2s
61
2.3.6 Mesure de l'intelligibilité de la parole
La qualité de l'intelligibilité de la parole dans une
pièce dépend du temps de réverbération et du
volume de bruits d'interférence. Le temps de
réverbération doit être faible pour garantir un bon
niveau d'intelligibilité de la parole.
Un émetteur de son est installé à l'emplacement
du haut-parleur qui émet un signal sonore
techniquement similaire à la voix. Au niveau de la
station d'écoute, un deuxième appareil fait office de
récepteur et calcule la valeur STI à la suite d'une
analyse des signaux reçus.STI
STIè Indice de transmission de la parole
(« Speech Transmission Index »)
(niveau d'intelligibilité)
AlconsèPerte de consonnes à l'articulation
(« Articulation Loss of Consonants »)
(pourcentage de perte de consonnes)
CISèIndice d'intelligibilité commun (« Common
Intelligibility Index »)
Fig. : Exemple : Appareil de mesure du niveau sonore
Une mesure de l'intelligibilité de la parole est requise
pour les annonces incendie dans les systèmes
VAS. La qualité de la mesure dépend largement du
niveau de bruit de base. La mesure doit donc être
effectuée dans les conditions attendues.
La mesure du STI enregistre la réverbération, les
bruits d'interférence, les réflexions de la pièce et la
directivité de la source sonore dans un total de 98
mesures.
• Le niveau d'intelligibilité (STI) doit être supérieur
ou égal à CIS 0,7 sur l'échelle de l'intelligibilité
générale (CIS) ou avoir un STI supérieur ou égal
à 0,5. Une valeur CIS de 0,7 correspond à une
valeur STI de 0,5.
• Si un groupe défini de personnes est familiarisé
avec les annonces en raison d'essais réguliers,
la valeur du niveau d'intelligibilité peut être
réduite à un CIS de 0,65. Cela s'applique par
exemple dans les bâtiments de production, les
bureaux ouverts, etc.).
Le niveau d'intelligibilité est indiqué dans une plage
allant de 0 à 1.
STI
Alcons
62
Incompréhensible
Mauvais
Suffisant
Bon
Excellent
0 – 0,3
0,3 – 0,5
0,5 – 0,6
0,60 – 0,75
0,75 – 1,0
100 – 33 %
33 – 15 %
15 – 7 %
7–3%
3–0%
2.4 Le VARIODYN®D1
Limites du système
2.4.1 VARIODYN®D1
•
•
•
•
•
Grâce à sa construction modulaire et à ses
différents composants, le système VARIODYN® peut
être facilement adapté aux exigences spécifiques à
l'objet. Jusqu'à 250 modules de sortie numériques
peuvent être reliés via la connexion Ethernet (LAN).
250 modules de sortie numériques.
500 amplificateurs à deux canaux
1000 terminaux participants BUS DAL (DCS)
ou des modules à interface universelle (UIM).
6000 circuits de haut-parleurs.
Lecteur CD
UIM
LAN TCP/IP
Configuration via PC
de maintenance
DCS15
Terminal de l’opérateur central
SCU
DOM
DCSF 7
UIM
Amplificateur de puissance
Bloc d’alimentation
DOM
UIM
FACP
DCS15
SCU
Module de sortie numérique
Module à interface universelle
Centrale d’alarme-incendie
Station d’appel numérique
Unité de communication du système
Batteries du bloc
d’alimentation
Système VARIODYN® -3000
DAL (Liaison audio numérique)
Ethernet
Connexion directe
Fig. : VARIODYN® D1 (schéma)
63
2.4.2 Module de sortie numérique (DOM)
Le DOM est l'élément de commande central du
systèmeVARIODYN®D1.
Fig. : Module de sortie numérique DOM4-24
Les composants tels que les terminaux, les
amplificateurs à deux canaux et également les hautparleurs sontconnectés à un DOM. Un DOM fournit
les interfaces avec tous les modules d'entrée/sortie,
gère et surveille les circuits des haut-parleurs.
• Défaut de la zone haut-parleur
DOM4-8 : 8 LED jaunes
DOM4-24 : 24 LED jaunes
• Quatre LED d'état DAL vertes/jaunes
• Quatre LED de canal DAL vertes
Jusqu'à 250 DOM peuvent être connectés via la
connexion Ethernet. De petits comme de grands
systèmes d'alarme peuvent être réalisés.
Bouton du moniteur
Le bouton du moniteur peut être utilisé pour
écouter les sorties et les entrées audio sur le
DOM. Une activation répétée du bouton passera
par les différents points d'écoute. L'écoute sera
automatiquement terminée après un certain temps
qui peut être paramétré ou elle être peut être
arrêtée manuellement.
Conception
Le DOM est conçu comme un appareil d'installation
19 po d'une hauteur de 1 UH. Une fiche CEI
européenne pour la connexion secteur et un fusible
se trouvent à l'arrière.
Un câble secteur (extrémité dénudée) est inclus
dans le paquet. Le DOM peut être connecté
uniquement à l'aide d'un équipement de mise à la
terre du secteur à trois fils.
Les modules DOM4-8 et DOM4-24 sont équipés
de quatre sorties audio indépendantes pour
commander quatre canaux d'amplificateur. Chaque
sortie audio peut faire fonctionner deux circuits de
haut-parleurs branchés (un total de 8 circuits) dans
le cas du DOM4-8, ou six circuits de haut-parleurs
branchés (un total de 24 circuits) pour le DOM4-24.
Voyants
Affichages
Des LED de couleur s'affichent sur l'avant du DOM
pour indiquer l'état du module de sortie numérique,
les composants connectés et les circuits de hautparleurs.
•
•
•
•
•
•
LED D'ALIMENTATION verte
LED D'ALIMENTATION jaune
LED D'AUTONOMIE orange
LED D'ÉCONOMIE D'ÉNERGIE jaune
Huit LED DE CONTACT vertes
Quatre indicateurs d'amplificateur verts/jaunes
AMP
• Indicateurs RELAIS DE LIGNE
DOM4-8 : 8 LED vertes
DOM4-24 : 24 LED vertes
64
Entrées/sorties
• Quatre liaisons audio numériques (BUS DAL).
• Quatre connexions Ethernet de 100 Mbit/s avec
fonction de commutation.
• Quatre entrées de commande du niveau
automatique (ALC).
• Deux sorties de commande/NF combinées pour
les amplificateurs de puissance.
• Quatre entrées d'amplificateur de puissance.
• Quatre entrées de secours d'amplificateur de
puissance.
• Circuits de haut-parleurs DOM4-8 : 4 canaux
avec 2 relais de circuit chacun.DOM4-24 : 4
canaux avec 6 relais de circuit chacun.Huit
contacts de commande sans potentiel.
• Un bus I2C.
• Une unité d'alimentation.
Entrées de réglage de volume automatique
(AVRI)
La fonction de réglage du volume automatique peut
être utilisée pour régler le volume en continu en
temps réel et individuellement pour chaque canal
audio en fonction du volume ambiant.
Il existe 4 entrées de microphone capteur avec
un niveau nominal de -50 dB réservé à cet usage.
Jusqu'à 2 microphones capteurs peuvent être
connectés par canal.
Liaisons audio numériques (DAL)
Un module à interface universelle (UIM) ou un
terminal (DCS) peut être connecté à chacune
des quatre liaisons audio numériques (DAL). Les
modules sont commandés par le BUS DAL et sont
alimentés à 24 V. La distance maximale avec un
câble CAT5 blindé est de 300 m. Il est également
possible d'avoir une connexion en fibre de verre
couvrant jusqu'à 2 km.
8 sorties de commande
Ethernet (LAN)
Le DOM dispose d'un commutateur Ethernet à 4
ports conçu pour un Ethernet rapide (100 base T2
conforme à la norme IEEE 802.3).
La communication avec les autres composants du
système (DOM, SCU) s'effectue via la connexion
Ethernet. Selon la norme, la distance maximale est
de 90 m avec un câble CAT5 (plus 2 cordons de
raccordement de 10 m). Des plages plus grandes
peuvent être obtenues avec des convertisseurs de
support Ethernet standard.
8 /4 circuits de haut-parleurs 100 volts
Bus DAL pour
4 postes
participants
UIM, etc.
Ethernet LAN
Connexion de 2 amplificateurs de puissance
Fig. : Module de sortie numérique (DOM) - schéma
Transmission de données garantie en cas de rupture de fils*
LAN à fibre optique
*La fonctionnalité du
système est conservée même
en cas de rupture de fils et
un message d’erreur s’affiche.
Réseau OK
Transmission de données doublée
Mise en réseau du système VARIODYN D1
Jusqu'à 250 DOM peuvent être mis en réseau via
Ethernet pour construire de plus grands systèmes.
Cela permet de créer des systèmes comprenant
jusqu'à 6000 circuits de haut-parleurs.
Pour garantir la plus grande sécurité possible,
le réseau Ethernet peut aussi s'effectuer via un
anneau Ethernet à fibre optique avec commutateurs
intelligents.
topologie en anneau. En raison de la structure en
anneau, le réseau est entièrement redondant ce qui
signifie que si une ligne de fibre optique est rompue,
la communication reste possible via l'autre côté de
l'anneau. En outre, chaque commutateur dispose
de deux entrées de tension de fonctionnement (24
V c.c) et d'un relais pour transmettre un message
d'erreur. Adapté aux fibres multimode 50/125 μm
et 62,5/125 μm.
Le commutateur à fibre optique est utilisé pour
mettre en place un réseau Ethernet avec une
Commutateur multimode à fibre optiqueè583392
Commutateur mode unique à fibre optiqueè583393
65
2.4.3 Microphones/terminaux
Le terme « terminal » est utilisé pour le microphone
dans les systèmes d'alarme vocale (VAS).
Fig. : Exemple : terminal numérique DCS15 avec module
à boutons DKM18
Fig. : Exemple : terminal du service incendie DCSF12
Microphone incendie
Le microphone doit répondre aux exigences
de la norme DIN EN 54-16 (systèmes d'alarmeincendie - centrales d'alarme vocale). Le terminal
d'un système VAS doit être monté/installé dans une
pièce avec un environnement approprié (installation
sur une table / console). L'unité de station d'appel
des pompiers DCSF12 ou DCSF1 est installée dans
l'armoire avec la plaque fictive associée (4 UH) réf.
583709.
Fig. : Plaque fictive pour l'installation d'une station d'appel
pour pompiers
Dans les zones critiques (par exemple, en raison
de l'humidité, du froid,de la charge mécanique),
des mesures appropriées doivent être prises pour
protéger le terminal ou un autre emplacement
d'installation doit être choisi.
66
Selon les exigences, le terminal et les éléments de
commande correspondants peuvent être protégés
contre un fonctionnement accidentel à l'aide d'un
capot adapté.
Des capots de protection transparents sont fournis
à cet effet.
Le lieu d'installation du terminal et son fonctionnement
doivent être connus des personnes autorisées
par l'opérateur du système et il doit être librement
accessible à ces personnes mais protégé contre tout
accès non autorisé. Le terminal doit être placé à une
distance appropriée des champs électromagnétiques
perturbateurs, des câbles d'alimentation et autres
sources d'interférence électrique afin d'éviter toute
interférence négative. Cela vaut également pour la
ligne de connexion (la distance minimaleavec la
ligne 100 V ou les câbles d'alimentation est de 50
cm).
Il convient de s'assurer que le niveau de bruit ambiant
sur le lieu de l'installation ne perturbe pasl'annonce
vocale. Cela s'applique également au bruitambiant
qui peut se produire de manière intermittente
uniquement. Si un microphone incendie est fourni
au service incendie, ce terminal doit être situé
directement à côté de l'emplacement de la centrale
d'alarme-incendie/à l'accès principal du service
incendie.
Le microphone constitue la première étape de
l'enregistrement du signal après la voix de l'orateur
et ses caractéristiques courantes déterminent
largement la qualité du signal. Lorsque des
microphones sont utilisés dans les systèmes VAS,
les caractéristiques suivantes sont capitales pour la
sélection du microphone :
• Adéquation avec les alarmes vocales (plage de
fréquences)
• Bonne directivité.
• Déclenchement des appels d'alarmes
préprogrammés via des boutons d'alarme.
• Boutons de fonction pour l'annonce vocale avec
signal préliminaire, par exemple (générateur
d'alarme intégré).
• Annonces dans des zones/domaines
sélectionnables librement et présélectionnés via
le clavier comme appels individuels, de groupe
ou collectifs.
Avec le kit d'installation (référence 584960), il
est possible d'installer une station d'appel des
pompiers DCSF1 ou DCSF12 directement dans un
FDIOS.
Distance de conversation
En général, une distance de conversation d'environ
Si la distance n'est pas suffisante, l'intelligibilité de
laparole sera affectée. L'une des causes en est
l'effet de proximité.
Exemple : Terminal DCS15
• Le terminal numérique DCS15 comporte 12
boutons de fonction et 12 LED pour l'écran.
• Une entrée et une sortie audio spécifique est
intégrée pour permettre la connexion d'une
source audio externe telle que les lecteurs de
CD, les appareils d'enregistrement, etc.
• Le fonctionnement du microphone et la connexion
du module de sortie numérique (DOM) sont
surveillés en permanence et l'état est affiché via
un écran à LED.
• Un haut-parleur intégré est prévu pour l'écoute
des messages sauvegardés et pour le
fonctionnement de l'intercommunication.
• Le terminal numérique DCS15 est également
disponible dans une version service incendie
avec un microphone mobile à distance.
Connexion du microphone
Les terminaux sont connectés au module de sortie
numérique (DOM) VARIODYN®D1 via le BUS
DAL avec un câble CAT5 (blindé). Le module
est commandé via le BUS DAL (liaison audio
numérique) et est alimenté par une tension de 24 V.
La distance maximale est de 300 m. Si les distances
sont supérieures, des câbles à fibre optique d'une
longueur maximale de 2000 m sont utilisés.
Fig. : Convertisseur à fibre optique (accessoire)
Extension du clavier DKM 18
Le module d'extension du clavier DKM18 comporte
18 touches configurables et sert d'extension d'une
station d'appel (par exemple, DCS15).
Au total, il est possible de connecter 6 DKM18, ce
qui permet d'utiliser jusqu'à 120 touches par station
d'appel.
Fig. : Connexion du terminal
Fig. : Exemple : terminal numérique DCS15 avec module
à boutons DKM18
67
2.4.4 Amplificateur de puissance
La tâche principale de l'amplificateur de puissance
est d'amplifier le signal de données jusqu'à
l'énergie électrique requise par les haut-parleurs
sans réduire la qualité.
Fig. : Amplificateur de sortie à deux canaux XD, classe D
Concept
Les amplificateurs de puissance VARIODYN® D1
ont deux canaux d'amplificateur indépendants
(amplificateurs à deux canaux) avec des émetteurs
de sortie à noyau torique de 100 V. Les dimensions
correspondent à celles d'un appareil d'installation
19 po de 2 UH. Les amplificateurs de puissance
VARIODYN®sont disponibles pour les puissances
de sortie suivantes :
• 2 x 250 watts/100 volts
• 2 x 400 watts/100 volts
• 2 x 500 watts/100 volts
Affichages (par canal)
LED D'ALIMENTATION
Écran de commande/amplificateur activé.
LED D'ERREUR
Affichage du circuit de protection activé par
exemple par le déclenchement d'un fusible ou
l'activation du relais de sortie pour isoler la ligne du
haut-parleur.
LED DE SIGNAL
Affichage du signal de sortie.
LED CLIP
Affiche que le canal de l'amplificateur fonctionne
uniquement à 0,5 dB en pleine charge (zone de
limite).
68
Ventilation
La ventilation forcée thermo-commandée garantit
que la température est basse et reste constante.
Si une armoire est installée, il convient de s'assurer
que la ventilation (air entrant et sortant) est
suffisante.
Dimensionnement/puissance de sortie
Un amplificateur avec une puissance (de
sortie) nominale adaptée doit être choisi pour
l'alimentation des haut-parleurs connectés. Le
choix de l'amplificateur doit garantir que le niveau
sonore requis est atteint avec les haut-parleurs
correspondants.
En principe, il est judicieux de sélectionner un
amplificateur avec une puissance élevée car,
en général, cela signifie qu'un meilleur résultat
sonore peut être obtenu (faibles distorsions en
chargement) et que les haut-parleurs sont adaptés
à une surcharge à court terme.
En cas de dimensions importantes de
l'amplificateur, des réserves d'extension sont
disponibles si le système VAS doit être étendu
à une date ultérieure en raison d'une utilisation/
distribution supplémentaire des zones d'alarmes.
Connexion
Les amplificateurs à deux canaux sont connectés
aumodule de sortie numérique (DOM). Deux
amplificateurs à deuxcanaux avec une puissance
de sortie identique ou différente peuvent fonctionner
sur un DOM.
230 V
230 V
230 V
24 V
+
-
+
- 24 V
+
-
+
- 24 V
Fig. : Deux amplificateurs de sortie avec un DOM 4-24
Connexions par amplificateur
• Une ligne de commande/NF combinée.
• Une sortie 100 V à deux canaux.
• Une unité d'alimentation.
• Une connexion pour une alimentation d'urgence
de 24 volts. Les amplificateurs 2XD250 et 2XD400
atteignent leur pleine puissance nominale à 24
volts.
Le niveau final peut être utilisé uniquement à l'aide
d'un équipement de mise à la terre du secteur à trois
fils. La tension de fonctionnement de l'amplificateur
est 230 V/50 Hz c.a. Des câbles préfabriqués sont
disponibles pour connecter l'amplificateur avec
les entrées/sorties correspondantes du module de
sortie numérique (DOM).
Haut-parleurs
Le haut-parleur est connecté aux borniers du
module de sortie numérique (DOM) ou via le
583452.21.
Mécanisme
Dans le cas de l'installation d'une armoire verticale,
deux amplificateurs à deux canaux et une zone de
ventilation avec une hauteur d'installation de 6 UH
sont affectés à une « unité » avec un DOM.
2 amplificateurs à deux canaux au maximum
peuvent être installés directement l'un à côté de
l'autre. En raison du poids élevé, l'amplificateur à
deux canaux inférieur est fixé à un support adapté
(accessoires de l'armoire verticale).
Entrée de commande/NF
Les deux entrées NF et l'entrée de commande
sontconnectées aux connexions (PA) du DOM à
l'aide du câble AVD-G11-A471.
Sorties 100 V
Les tensions de sortie 100 V de l'amplificateur
peuvent être connectées à l'entrée « 100 V IN » du
DOM via le câble réf. 583491.
Un câble pour 2 amplificateurs doubles.
69
Fonctionnement de secours
En fonctionnement de secours, un amplificateur
séparé doit être prévu pour compenser la défaillance
d'un amplificateur actif sans interruption.
6 autres (entièrement équipés) DOM. Un DOM 4-24
avec deux amplificateurs de secours peut alimenter
un maximum de 12 autres DOM.Commutateurs
intelligents
Dans les systèmes VAS avec plusieurs
amplificateurs, l'amplificateur de secours doit
avoir des dimensions adaptées afin de pouvoir
« remplacer » l'amplificateur défaillant avec la
puissance de sortie la plus élevée.
Intelligent switching
Dans le système VARIODYN®D1, l'amplificateur
défectueux est identifié et une erreur est signalée.
L'amplificateur défectueux est alors remplacé par
l'amplificateur de secours si cela est nécessaire.
L'amplificateur de secours peut être installé dans
la même armoire verticale que les amplificateurs
actifs. Il est même possible d'installer une autre
armoire verticale dans le cas de systèmes plus
grands avec plusieurs DOM et amplificateurs.
Défaillance de plusieurs amplificateurs
Si deux amplificateurs au moins sont défectueux,
l'amplificateurde secours prend en charge la
fonction de celui ayant une annonce avec la priorité
la plus élevée. Le système reconnaît la priorité de
l'annonce (par exemple, annonce incendie) et la
commande requise de l'amplificateur de secours
est effectuée automatiquement.
Un DOM 4-8 avec un amplificateur de secours peut
alimenter 2 autres DOM (entièrement équipés). Un
DOM 4-8 peut alimenter 4 autres DOM.
Un DOM 4-24 avec un amplificateur de secours
peut alimenter
Fig. : Amplificateur de secours dans la même armoire
70
La commutation de secours dynamique dépasse
les exigences des normes en vigueur.
Fig. : Amplificateur de secours dans une armoire différente
Fig. : Amplificateur de secours distant dans un système avec plusieurs amplificateurs différents
Module à interface universelle (UIM)
Le module à interface universelle (UIM) est utilisé
en tant qu'interface du VARIODYN® D1 pour la
connexion de 2 entrées audio analogiques, 2 sorties
audio analogiques et 48 contacts de commande.
Fig. : Module à interface universelle (UIM)
Connexions
• Deux entrées audio analogiques.
• Deux sorties audio analogiques.
• 48 contacts de commande.
• Liaison audio numérique (DAL).
Affichages
• Une LED D'ALIMENTATION verte.
• Une LED D'ERREUR jaune.
• 4 LED DE SIGNAL vertes pour la modulation.
Entrées audio
Les entrées audio sont adaptées par exemple à
laconnexion d'une source audio externe (lecteur
CD/MP3, etc.). Les deux entrées audio analogiques
sans potentielsont conçues symétriquement sur
les connecteurs XLR et asymétriquement sur les
connecteurs CINCH.Le signal stéréo est mélangé
en signal mono sur les connecteurs CINCH. Il n'est
pas possible d'utiliser les connecteurs XLR et les
connecteurs CINCH correspondants en même
temps.
Affectation des broches du connecteur XLR :
Broche 2 : Fil tonalité a
Broche 3 : Fil tonalité b
Broche 1 : Blindage
Sorties audio
Les deux sorties audio analogiques sans potentiel
sont conçues symétriquement sur les connecteurs
XLR et asymétriquement sur les connecteurs
CINCH. Le même signal audio est disponible deux
fois sur les connecteurs CINCH.
Contacts de commande
Les 48 contacts de commande peuvent être utilisés
en tant qu'entrées ou sorties.
Quatre bornes TERRE font office de potentiel de
référence. Les signaux d'entrée sont évalués à
l'aide d'un comparateur. Un signal d'entrée dans la
zone entre 8,5 V et 36 V est utilisé comme 0 logique,
un signal d'entrée < 7,5 V est évalué comme 1
logique.
Les contacts de commande peuvent être utilisés
pour commander les composants du système
VAS ou pour la connexion à d'autres systèmes tels
qu'une centrale d'alarme-incendie.
Si les fils des contacts de commande sont supérieurs
à 3 m de long, le module limiteur de surtension
réf. 583332 doit être utilisé dans les systèmes
conformes à la norme EN 54-16.
LED D'ALIMENTATION
La LED D'ALIMENTATION devient verte lorsque la
tension de fonctionnement est appliquée.
LED D'ERREUR
La LED D'ERREUR devient jaune en cas de
problème de communication sur le bus DAL ou de
non configuration. Vérifier le trajet de transmission.
LED DE SIGNAL
La présence des signaux audio sur les deux
entrées audio et les deux sorties audio est toujours
indiquée par cette LED.
Affectation des broches du connecteur XLR :
Broche 2 : Fil tonalité a
Broche 3 : Fil tonalité b
Broche 1 : Blindage
71
DAL
Le module à interface universelle (UIM) est
connecté à l'une des quatre entrées du module
de sortie numérique (DOM) via le BUS DAL avec
un câble CAT5 (blindé). Le module est commandé
via le BUS DAL (liaison audio numérique) et est
alimenté par une tension de 24 V.
La distance maximale est de 300 m. Si les distances
sont supérieures, des câbles à fibre optique d'une
longueur maximale de 2000 m sont utilisés.
Un convertisseur à fibre optique (accessoire) est
nécessaire pour cette application en raison de la
tension d'alimentation de 24 V via le BUS DAL.
Fig. : Options de connexion UIM (schéma)
72
Module de commande d'affichage (VCM)
Fig. : Module de commande d'affichage (VCM)
Dans le cadre de la certification EN 54-16, le VCM
(module de commande d'affichage) a été ajouté
au système VARIODYN D1. Il permet l'affichage
normalisé de messages collectifs et la saisie de
conditions à l'aide de 5 touches. Au moins un
module VCM est nécessaire pour les systèmes EN
54-16. Dans la solution avec une armoire verticale,
jusqu'à 3 DOM peuvent être gérés par un VCM.
Les 3 DOM maximum dans l'armoire contenant
le VCM sont également connectés à trois entrées
séparées dans le VCM. Tous les autres DOM sont
intégrés via Ethernet. La programmation du VCM
est simple et pratique grâce à une macro dans le
logiciel de programmation « Designer ».
Si plusieurs armoires verticales sont positionnées
directement les unes à côté des autres dans une
pièce et forment ensemble un système, un module
VCM par pièce est suffisant. Les armoires à
distance ont chacune besoin de leur propre VCM.
Le VCM est directement connecté à un UIM, à 24
VCC.
Ethernet
UIM
DAL (liaison audio numérique)
Connexion directe
24 V
Système de gestion des services de construction
VCM
DOM
LAN TCP/IP
Armoire 1
Armoire 2
Armoire 3
Armoire 4
73
2.4.7 Unité de communication système
(SCU)
L'unité de communication système (SCU) est
utilisée comme mémoire audio numérique pour le
système VARIODYN®D1.
Fig. : Unité de communication système (SCU)
Utilisation
L'unité de communication système (SCU) est
connectée au système VARIODYN® D1 D1 et est
surveillée en permanence via le réseau Ethernet.
La SCU offre un espace mémoire pour les signaux
audio (voix, tonalité, musique) requis dans le
système.
D'autres éléments audio mémorisés tels que les
annonces, les signaux et les textes de publicité
sont sauvegardés sur le disque dur installé. La
capacité de la mémoire du disque dur s'élève à
environ 150 heures supplémentaires.
Conformément à la norme CEI EN 60849, le
stockage d'annonces, dont la disponibilité est
cruciale par exemple pour les alarmes et les
évacuations, s'effectue dans la mémoire flash
non volatile, pas sur le disque dur en raison de
la sécurité de fonctionnement plus importante.
La capacité de la mémoire flash non volatile est
d'environ 120 minutes.
L'option d'absorber et de transmettre plusieurs flux
de données audio (annonces) en même temps
signifie que la SCU est adaptée à l'utilisation
dans les systèmes VAS dans lesquels différentes
annonces (par exemple, voix et musique) doivent
être transmises vers différentes zones d'alarmes en
même temps.
La SCU peut également être utilisée pour
enregistrer des annonces à distance. Elles sont
également mémorisées sur le disque dur et sont
sécurisées à l'aide d'informations sur la date,
l'heure et le déclenchement. Les annonces DOM
peuvent être automatiquement mises en mémoire
tampon et diffusées dans un temps limité lorsque
la cible requise est déclenchée.
Connexions
• 1 connexion Ethernet 100 Mbit/s.
• 1 connexion secteur 230 V c.a.
• 1 connexion d'alimentation d'urgence 24 Vc.c
Affichages
• LED D'ALIMENTATION, LED DU DISQUE DUR.
• LED D'ERREUR, LED D'AUTONOMIE.
Fig. : Options de connexion
74
2.4.8 Unité de commutation secteur (MSU)
L'unité de commutation secteur (MSU) est utilisée
pour sauvegarder l'alimentation de tous les
composants VARIODYN® D1installés dans une
armoire verticale.
Fig. : Unité de commutation secteur (MSU)
De plus, l'appareil dispose d'une fiche pour la
connexion d'un ordinateur portable destiné à la
maintenance locale ou du réseau.
Connexions et affichages
• 3 commutateurs de surintensité avec lampe (un
par phase).
• 3 connexions pour les contacts de commutation
auxiliaire pour chaque commutateur de
surintensité (inactif, actif, racine).
• Prise d'alimentation CEI 230 V, commutée avec
L1.
• Connecteur RJ45 pour connexion Ethernet.
Entrée
Les phases du réseau utilisées doivent être
connectées au bloc 1. L'équipement de mise à la
terre PE et les lignes du neutre N doivent toujours
être câblés. Une section de câble maximale de 4
mm² (flexible) à 6 mm² (rigide) est possible.
Contacts
De plus, l'état de commutation des fusibles peut être
déterminé à distance avec les contacts effectués
dans le bloc 5. Une section de câble max. de 2,5
mm² peut être utilisée. Lors de la déconnexion, le
contact 1 est connecté au contact 2 ; lors de la
connexion, le contact 1 est connecté au contact 3.
Un consommateur externe de 10 A maximum peut
être connecté à l'avant de la prise d'alimentation
CEI. Cette prise d'alimentation CEI est alimentée
par une phase L1 et fonctionne avec le fusible F1.
Ethernet
Les connecteurs RJ45 à l'avant et à l'arrière sont
connectés avec un câble CAT5 1:1. L'unité de
commutation secteur (MSU) est connecté au
systèmeVARIODYN® D1 et surveillé via le réseau
Ethernet.
Sortie
Jusqu'à 4 consommateurs sont connectés aux blocs
2, 3 et 4 selon les exigences. Ces blocs peuvent
être reliés à l'aide d'interrupteurs unipolaires avec
les fusibles à l'avant.
Fusible
Chacune des trois phases maximales peut être
chargée avec un maximum de 18 A. Le commutateur
de surintensité (par phase) se déclenche
automatiquement en cas de surintensité mais
peut également être utilisé pour la commutation
manuelle de l'alimentation. Avec l'application de la
tension d'alimentation et la commutation du fusible,
le voyant correspondant devient vert.
75
2.5 Haut-parleurs
Les haut-parleurs utilisés dans les systèmes VAS
doivent satisfaire aux exigencesde la norme DIN
EN 54-24.
Cette norme décrit les haut-parleurs pour une
application VAS. Tout comme la norme EN 5416, elle spécifie les exigences en matière de
fonctionnalité, de propriétés et de qualité du
produit. Des processus de certification similaires à
la norme EN 56-16 sont également décrits.
Cela signifie que l'utilisation de haut-parleurs
certifiés conformes à la norme EN 54-24, garantit
que les propriétés importantes du produit indiquées
sur la fiche technique, telles que la réponse en
fréquence (plage et uniformité) ou la pression
sonore, sont réellement atteintes.
L'utilisation de haut-parleurs certifiés conformes
à la norme EN 54-24 garantit des systèmes de
sonorisation de qualité supérieure pas uniquement
pour les projets VAS.
Des émetteurs complets combinent tous les hautparleurs dans un châssis. Cela signifie qu'une
bonne couverture de la plage de fréquences et
une qualité de transmission élevée (par exemple,
transmission de musique) peuvent être atteintes.
Des segments individuels d'un réseau contiendront
uniquement le châssis des haut-parleurs
d'une plage de fréquences particulière et, en
conséquence, des combinaisons de différentes
directivités peuvent être réalisées.
Les haut-parleurs en entonnoir pour une transmission
vocale pure ont un très haut niveau d'efficacité, une
largeur de bande de transmission moyenne avec
des distorsions linéaires relativement importantes
et, fréquemment, une distorsion harmonique très
élevée.
Les systèmes à pavillon pour la transmission de
musique combine une efficacité supérieure avec
de bonnes caractéristiques sonores et une largeur
de bande relativement importante.
Les haut-parleurs au plafond sont utilisés dans les
cavités des plafonds suspendus. Il est possible
d'obtenir une très bonne qualité musicale et vocale
selon le type de haut-parleur.
Les haut-parleurs à dôme sont souvent utilisés dans
les systèmes de sonorisation en cas d'absence de
plafonds fixés pour installer les haut-parleurs.
Fig. : Haut-parleurs
76
Installation des haut-parleurs
En pratique, les haut-parleurs de plafond et
muraux sont lesplus fréquents dans les immeubles
comptant de nombreuses pièces et de faibles
hauteurs de plafond comme les bureaux et les
salles de classe. Le temps de réverbération attendu
joue un rôle secondaire dû à l'ameublement de la
pièce (meubles, tapis, etc.). La distance des hautparleurs est basée sur la hauteur de plafond ainsi
que sur le niveau sonore requis et l'intelligibilité.
Si plusieurs haut-parleurs de type identique ou
différent sont installés en un point de la pièce ou
rapprochés les uns des autres, ils doivent être
placés verticalement.
Dispositif de contrôle du volume
Des dispositifs de contrôle du volume séparés
(décentralisés) sont nécessaires pour le réglage
individuel du volume d'un haut-parleur sans tenir
compte des autres haut-parleurs connectés.
Si un événement se produit, l'annonce incendie
doit pouvoir être transmise au volume requis. Si un
événement se produit, le système VAS doit fournir
les options techniques pour contourner le réglage
du volume décentralisé.
Il est possible d'utiliser par exemple des dispositifs
de contrôle du volume avec des relais d'appel
d'urgence à cet effet.
Les haut-parleurs à entonnoir ou pavillon sont
souvent utilisés à l'extérieur et dans des grands
halls. Ces types de haut-parleurs fournissent
généralement un indice de protection élevé et sont
de construction robuste.
La directivité des haut-parleurs signifie qu'une
attention particulière doit être accordée à la
disposition des sources sonores ainsi qu'à la
couverture de l'ensemble de la zone de sonorisation.
Fig. : Dispositif de contrôle du volume (schéma)
77
2.6 Systèmes d'armoire
Les composants VAS dans la version 19 po
conviennent à une installation dans une armoire
verticale.
Appareils avec écrans
En général, il convient de prendre en compte
la visibilité des écrans pendant l'installation des
appareils 19 po. Il est conseillé de ne pas installer
les appareils avec écrans à plus de 1600 mm
(+ 200 mm) au-dessus de l'emplacement de
l'opérateur.
Poids des appareils à installer
Le poids élevé de l'amplificateur de sortie
(onduleur) nécessite sa fixation à l'aide de supports
d'installation spéciaux. En principe, un support
d'installation supplémentaire doit être fourni pour la
combinaison d'un DOM et de deux amplificateurs
de sortie.
Fig. : Système d'armoire VARIODYN®(24 et 40 UH) avec
châssis pivotant
Les systèmes d'armoire traditionnels permettent
un bon accès à l'avant et à l'arrière ou ont un
châssis pivotant permettant de faire basculer
l'électronique installé en dehors de l'armoire.
Optional components can be assembled e.g. on C
profile rails.
1
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21
22
23
24
40 HU 40 HU 24 HU
Avec châssis pivotant Sans châssis pivotant Avec châssis pivotant
Fig. : Comparaison de la dimension des armoires
verticales
Espace requis par les composants individuels :
Les composants en option peuvent être montés sur
des rails de profilé en C. Une grille d'aération et des
ventilateurs actifs peuvent être utilisés en fonction
de la température attendue à l'intérieur de l'armoire
verticale suite à l'installation des composants VAS.
1 UH = 1 unité de hauteur = 44,45 mm ou 1¾ po
MSU 1HU
UIM 1HU
SCU 1HU
DOM 1HU
Système d'armoire VARIODYN®
Lors du développement du système d'armoire
VARIODYN®, la contrainte technique représentée
par le poids élevé des composants de l'installation
et des modules tels que les amplificateurs de sortie
et un onduleur a été prise en compte. Le poids
sans charge relativement faible réduit les frais de
transport et simplifie le travail de montage.
Les systèmes d'armoire VARIODYN ® existent
en différentes hauteurs et conceptions. Une
descriptions détaillée de notre système d'armoire
verticale est disponible dans notre dernier
catalogue « Voice Alarm Systems » (Systèmes
d'alarme vocale).
78
Amplificateur 2HU
Baie de ventilation1HU
Onduleur 2HU
Batteries 7HU
Fig. : Composants du système avec spécifications de l'UH
Vue d'ensemble des composants du système pour montage en rack
Fig. 6 : Composants du système VARIODYN®(exemple)
Abréviation
Description
Référence
VCM
Module de commande d'affichage
583351
UIM
Module à interface universelle
583331.21
MSU
Unité de commutation secteur
583371.21
SCU
Unité de communication système
583381.22
DOM
Module de sortie numérique
583361.22, 583362.22
PA
Amplificateur de puissance
580221.41, 580222.41, 580231,
580232
79
Armoire posée / montage en rack(référence
5849xx)
Les systèmes d'armoire traditionnels permettent un
bon accès à l'avant et à l'arrière ou ont un châssis
pivotant permettant de faire basculer l'électronique
installé en dehors de l'armoire. Les composants
en option peuvent être montés sur des rails de
profilé en C, par exemple. Selon la température
attendue à l'intérieur de l'armoire due à l'installation
des composants du système d'alarme vocale, une
grille d'aération et des ventilateurs actifs peuvent
également être utilisés.
Système d'armoire VARIODYN®
Lors du développement du système d'armoire
VARIODYN®, la contrainte technique représentée
par le poids élevédes composants de l'installation
et des modules tels que les amplificateurs de sortie
et un onduleur a été prise en compte. Malgré sa
grande stabilité, le système d'armoire a un faible
poids mort ce qui simplifie le transport et le travail
de montage.
Les systèmes d'armoire VARIODYN® existent en
différentes hauteurs et conceptions.
1 UH = 1 unité de hauteur = 44,45 mm ou 1¾ po
Fig. 7 : Composants du système avec spécifications de l'UH (exemple)
Noter le poids et la profondeur des amplificateurs de puissance !
Tous les appareils sont installés avec des vis M6 du lot d'installation 1
Max. 2 alimentations de secours et max. 4 batteries par armoire posée.
80
Fig. : Exemple d'installation des appareils avec supports de fixation (exemple)
Appareil
Poids
Appareil
Poids
Amplificateur 2XH250 (2 x 250 W)
environ 13 kg
Module de sortie numérique 4-8
environ 5,7 kg
Amplificateur 2XH500 (2 x 500 W)
environ 14 kg
Module de sortie numérique 4-24
environ 6,5 kg
Amplificateur 2XD250 (2 x 250 W)
environ 16,5 kg
Module à interface universelle (UIM)
environ 3,6 kg
Amplificateur 2XD400 (2 x 400 W)
environ 19 kg
Unité de commutation secteur (MSU)
environ 4,2 kg
Module de commande d'affichage
(VCM)
environ 2 kg
Unité de communication système
(SCU)
environ 3 kg
Zone de ventilation
Zone de ventilation
Fig. : Exemple de disposition des appareils
En général, dans une armoire, les appareils lourds doivent être installés en bas et les composants
plus légers doivent être installés en haut. Deux amplificateurs de puissance installés l'un audessus de l'autre doivent être fixés avec des supports d'installation adaptés.
Si des composants sont inclus en plus du MSU (SCU, UIM), ils doivent être installés avec une
zone de ventilation en dessous et fixés avec des supports d'installation.
81
Alimentation
En général, tous les appareils d'un système
VARIODYN® D1 sont fournis avec l'alimentation
secteur. Il peut être connecté directement ou via
une MSU.
Fig. : Amplificateur avec connexion directe 230 V c.a (exemple)
Fig. : Deux amplificateurs avec câblage 230 V c.a via la MSU (exemple)
82
Alimentation de secours
L'alimentation d'urgence (référence 581720) est
utilisée conformément à la norme VDE 0833-4 et à
la norme EN 60849, TRVB 158 S pour l'alimentation
indépendante du système VARIODYN® D1. Dans
le cas d'une défaillance de l'alimentation secteur
(230 V c.a), les batteries connectées alimenteront
le système sans interruption.
Montage
L'alimentation d'urgence ainsi que les batteries sont
installées dans l'armoire conformément à la Fig. 12.
Démarrage initial
De nouvelles batteries doivent être rechargées
pendant au moins 24 heures avant de démarrer le
système. Si les batteries ont été fabriquées plus de
neuf mois auparavant (voir l'étiquette), elles devront
être rechargées pendant au moins 48 heures.
•
•
•
•
•
•
Fig. 12 : Exemple–Montage en rack
Utiliser uniquement des types de batteries approuvés pour l'alimentation d'urgence du
système.
Toujours connecter des batteries du même type à l'alimentation d'urgence (fabricant, date de
fabrication, capacité, charge identiques).
Noter également les informations du fabricant sur le déchargement total des batteries.
Connecter les batteries en série.
Câble de connexion des batteries (sécurisé)
- Longueur : Max. 1.5 m
- Section de fil : ≥ 25 mm2
Max. 4 batteries par armoire posée.
Caractéristiques
Tension nominale
:
230 V AC
Tension de sortie
:
24 V DC
Courant de sortie (inactif)
:
max. 12 A
Courant de sortie (alarme)
:
max. 100 A
Poids
:
10 kg
Dimension
:
483 x 133 x 395 mm (3 UH)
Certification
:
EN 54-4:1997/A2:2006
Certification CE
:
0333-CPD-075243
Pour le montage en rack, les batteries 12 V / 105 Ah (référence 581730) ou 12 V / 150 Ah
(référence 581731) doivent être utilisées.
83
Connexion PE
Connecter la connexion PE et FE (terre fonctionnelle)
du châssis avec le même rail PE de la boîte de
(sous-)distribution à partir de laquelle le système
est alimenté par la tension de fonctionnement
(section de câble requise≥4 mm²).
Les parties conductrices du châssis de l'armoire
verticale doivent être connectées au moyen d'un
câble PE (section de câble requise≥1,5 mm²,
flexible).
Fig. : Connexion PE
Connexions PE
84
Section de câble
j
Porte de l'armoire
Paroi
k
hâssis pivotant
Paroi
l
Paroi
Base de l'armoire
m
Bornier
Plaque de montage
2,5 mm2
n
Bornier
Point de mise à la terre central/
équipotentialité
≥ 4 mm²
Emplacement de l'étiquette – référence pour courant de fuite
1,5 mm²
2.6.1 Informations relatives à l'installation
Conditions ambiantes
Les conditions ambiantes des emplacements et
des surfaces de montage doivent être conformes
à la classe 3k5 selon la norme CEI 721-3-3:1994.
Emplacement et surface de montage
Les installations 19 po et les armoires avec
centrales d'alarme-incendie peuvent être installées
uniquement dans des pièces sèches, propres, avec
accès limité et suffisamment éclairées. Si plusieurs
centrales d'alarme-incendie doivent êtremontées
dans une armoire close de 19 po, la résistance de
portée maximale (kg/m²) du sol doit être prise en
compte (exemple, sols en pile).
Pour éviter que l'armoire 19 po devienne trop lourde
lorsque le châssis pivotant est ouvert, elle doit être
fixée à un mur adapté.
Le système d'alarme-incendie/VAS ne doit pas
être installé dans des locaux pouvant causer des
dommages au système. Des parties du système
d'alarme-incendie peuvent être alimentées par ces
locaux si les exigences de la série de normes DIN
VDE 0800 sont respectées.
Matériel de montage
Un matériel de fixation adapté (vis, boulons filetés)
doit être utilisé pour monter les composants VAS
dans l'armoire de 19 po sans contrainte mécanique.
Le système VAS peut fonctionner uniquement
lorsqu'il a été correctement fixé sur la surface avec
une puissance de portée suffisante.
Éviter les perturbations électriques et mécaniques.
Éviter en particulier l'installation des composants
et des câbles à proximité immédiate de lampes
fluorescentes ou de câbles d'alimentation et le
montage sur des surfaces instables ou qui vibrent
telles que des cloisons fines.
Cabinet ventilation
Les conditions ambiantes pour le montage /
fonctionnement du système doivent respecter la
classe 3k5 conformément à la norme CEI 721-33:1994. Si ces conditions climatiques ne peuvent
pas être respectées, des contremesures doivent
être prises. Si la température ambiante n'est pas
adaptée aux appareils installés, des mesures
appropriées doivent être prises pour climatiser
l'armoire 19 po.
Dans le cas d'applications sensibles à la
température, jusqu'à deux modules de ventilateurs
84932 peuvent être utilisés.
Contact de porte
L'armoire 19 po peut être équipée d'un contact de
porte électrique permettant de surveiller lorsque la
porte est ouverte . Ce contact de porte peut être
utilisé par exemple dans les centrales d'alarmeincendie pour désactiver la boîte master (MB) d'une
ou de plusieurs centrales.
Hauteur d'installation des modules de
commande et des écrans
Dans le cas de l'installation de l'armoire, les
modules de commande et les écrans doivent être
installés entre 800 mm et 1 800 mm au-dessus de
l'emplacement de l'opérateur.
Diverses perturbations
85
Entrée de câble et installation
Utiliser uniquement les entrées de câble fournies
parl'usine. Utiliser des entrées de câble et des
raccords séparéspour les circuits d'alimentation et
d'acheminement des signaux. Tous lescircuits de
tension et d'acheminement des signaux connectés
doiventêtre sécurisés à l'aide d'un matériel de
fixation adapté tel que des serre-câblesen plastique
afin qu'ils ne puissent pasbouger.
Il est important que la ligne d'alimentation netouche
pas les circuits d'acheminement des signaux
(SELV) lorsqu'ils bougent.
Des travaux peuvent être effectués sur le système
uniquement lorsqu'il est hors tension (alimentation
réseau et d'urgence).
Danger–Électrocution !
Le montage et l'installation peuvent être effectués
uniquement lorsque le système est hors tension.
Mesures de prévention anti-statique / CEM
Avant de manipuler des modules électroniques,
toujours prendre des précautions adaptées pour
éviter l'électricité statique.
Les appareils installés dans des armoires 19 po
doivent être protégés contre une humidité trop
importante. Pour cela, tous les câbles d'installation
doivent être équipés de manchon de câble avant
de les brancher dans l'armoire 19 po.
Terre de protection et terre fonctionnelle
Pour que l'appareil fonctionne correctement, le
connecteur de terre de protection côté réseau (PE)
doit être branché dans la borne correspondante.
La terre fonctionnelle (FE) doit également être
connectée au rail PE.
Ouvertures et entrées de câble
Les entrées de câble non utilisées doivent être
fermées à l'aide d'un matériau adapté. Les espaces
d'installation libres dans le châssis pivotant doivent
être fermés par des plaques d'obturation.
Mise en service
Un test de fonctionnement complet doit être
effectué sur le système avant la fin de la mise
en service ainsi qu'après tout changement de
programmation des données client.
Convertisseur à fibre optique
Des convertisseurs à fibre optique sont nécessaires
pour connecter la station d'appel numérique DCS
ou le module d'interface UIM à un DOM 4-xx via
des câbles de fibre optique (voir « Accessoires »).
Le branchement de câbles à fibre optique augmente
la distance potentielle (longueur de câble) entre le
DOM et l'appareil du bus DAL à un maximum de
2000 m.
Accessibilité
L'armoire 19 po doit être accessible à tous
moments pour des opérations d'exploitation et de
maintenance.
Terre
Même lorsque l'appareillage de commutation est
installé avec soin etplanifié correctement à l'avance,
il est impossible d'éviter totalement d'éventuels
court-circuits lors de l'exploitation du système.
Les mesures de sécurité appropriées doivent être
prises pour éviter toute blessure corporelle et tout
dommage matériel dans ce cas.
86
Ouvertures et entrées de câble
Les entrées de câble non utilisées doivent être
fermées à l'aide d'un matériau adapté. Les espaces
d'installation libres dans le châssis pivotant doivent
être fermés par des plaques d'obturation.
2.7 Phases de planification
Fig. : Phases de planification conformément à la norme DIN 0833-4
87
2.8 Maintenance
Fonctionnement et maintenance des systèmes
d'avertissement de danger
L'opérateur du système d'avertissement de
danger doit avoir reçu une formation relative au
fonctionnement du système ou doit confier le
fonctionnement à une personne ayant été formée
à cet effet.
L'opérateur ou la personne en charge du
fonctionnement doit veiller à ce que les contrôles
soient effectués en cas de signes d'altération du
fonctionnement permanent, d'irrégularités de
fonctionnement et en cas d'influence sur les tâches
de surveillance du système d'avertissement de
danger causée par des modifications (par exemple,
de l'utilisation ou de la conception de la pièce).
Tous les travaux de maintenance et de
modification requis du système d'avertissement
de danger doivent être effectués immédiatement
par l'opérateur ou la personne en charge du
fonctionnement.
Les systèmes d'avertissement de danger doivent
faire l'objet d'interventions de maintenance
régulières par un électricien. En cas de panne,
le système d'avertissement de danger doit être
immédiatement vérifié et réparé par un électricien.
Inspections
Elles doivent être effectuées au moins quatre fois
par an environ.
Réparations
Elles doivent être effectuées immédiatement si
un écart non autorisé par rapport aux conditions
nominales du système d'avertissement de danger
est confirmé pendant une inspection.
Interventions de maintenance
Elles doivent être effectuées conformément
auxinstructions de fabricant au moins une fois par
an.
Elles peuvent inclure : la maintenance des pièces
du système, le remplacement des éléments
de construction à durée de vie limitée (comme
les lampes), l'alignement, la réinitialisation et le
réglage des composants et appareils. L'opération
de maintenance annuelle peut être associée aux
inspections trimestrielles.
88
De plus, les systèmes d'alarmes vocales doivent
faire l'objet d'une inspection tous les cinq ans
pour garantir qu'ils sont conformes aux normes en
vigueur.
Essais réguliers
En principe, les spécifications, normes et exigences
locales en vigueur s'appliquent à la maintenance
des systèmes VAS.
Toutefois, elles peuvent être limitées par les
spécifications du fabricant. Notamment si le
fabricant stipule que les intervalles de maintenance
ou les cycles de remplacement des appareils
doivent être plus courts que ceux stipulés par la loi.
• Des essais réguliers doivent être effectués pour
garantir l'absence de restriction actuelle et future
du rayonnement libre des haut-parleurs ou de
leur fonctionnement.
• Des essais réguliers doivent être effectués pour
vérifier si les pièces exclues du système de
sonorisation dans les documents de planification
ont désormais besoin d'être incluses dans la
sonorisation.
• Des essais réguliers doivent être effectués pour
vérifier qu'en cas d'arrêt ou dysfonctionnement
du système VAS ou de l'une des pièces du
système une mesure de secours adaptée est
disponible (par exemple, des gardes avec des
mégaphones etc.).
• Les haut-parleurs doivent être soumis à essai
au moins une fois par an à l'aide de tests audio
appropriés. En cas de doute, une mesure doit
être effectuée pour vérifier l'intelligibilité de la
parole.
IMPORTANT
• Conformément à la norme EN 60849, un contrat de maintenancedoit être établi.
• Les pannes doivent être documentées pendant
2.9 Couplages du système
2.9.1 Couplages des systèmes d'alarmeincendie avec des contacts secs
Une interface standardisée doit être utilisée pour
le couplage des systèmes d'alarme-incendie, par
exemple.
Le système d'alarme-incendie 8000 / IQ8Control
fournit cette interface via le module d'interface BSL..
Le système d'alarme vocale est activé par un
système de commande adapté (par exemple,
relais surveillé) de la centrale d'alarme-incendie.
Le bornier de l'interface entre les deux systèmes
doit être correctement étiqueté et accessible aux
entreprises spécialisées agrées pour les opérations
d'entretien et de maintenance (mesures) sans
qu'elles aient à interférer avec le système.
2.9.2 Interface de données en série avec les
systèmes d'alarme-incendie
Si le système ID3000 ou la centrale d'alarme
ESSER est utilisée, la passerelle multiprotocole
n'est pas du tout nécessaire pour communiquer
avec D1. Elle sera nécessaire uniquement avec la
version américaine FN 3030. Sur les deux systèmes
(ID3000 et Esser) D1 est directement connecté à
leur interface série (à Esser via SEI). Seuls un
câble série et notre adaptateur TWI (référence
583386.21) sont nécessaires. Étant donné qu'elle
est directement sur le DOM, l'interface série est
disponible uniquement de cette manière.
Pour la fonction :
• La connexion entre D1 et la centrale d'alarmeincendie est supervisée
• D1 « écoute » sur les VOP. Cela signifie que si
Un isolement électrique est nécessaire du côté du
système VAS.
•
•
un VOP est activé dans ID3000, D1 le reconnaît
et peut lancer une annonce avec n'importe
quelle source audio vers une destination dans
D1 (tel que configuré). Si plusieurs VOP sont
programmés, chacun peut annoncer une zone
différente.
D1 peut envoyer toutes les sorties d'information
d'état (par exemple, défaillances) qui sont
normalement possibles via les contacts, et
virtuellement vers les VIP, pour activer quelque
chose dans ID3000.
Synchronisation temporelle entre les deux (de
D1 vers incendie ou de incendie vers D1)
Le gros avantage est un contrôle accru de la voie
d'évacuation pour les personnes en cas d'accident.
Ceci est particulièrement important pour les grands
bâtiments comme les aéroports.
89
Entrée
Il doit être possible de transmettre les signaux/
messages suivants :
• Alarme, zone d'alarme.
• Alarme collective.
• Défaillance du système (en cas d'alarme).
Autres transmissions autorisées :
• Zone d'alarme, alarme préliminaire (uniquement
pour la transmission de textes d'avertissement
préliminaires).
• Réinitialisation de l'alarme.
Fig. : Câblage et surveillance de la transmission d'alarme (exemple)
90
Sortie
Il doit être possible de transmettre les signaux/
éléments suivants :
• Défaillance VAS (signal collectif).
• Chaque écart (erreur) de l'état cible du
systèmeVAS.
Une transmission via une interface de données
adaptée (conformément à aux normes VdS 2463 et
2465) est également autorisée.
Fig. : Câblage - défaillance du système d'alarme vocale (exemple)
91
2.10 Logiciel de configuration DESIGNER
D1
La construction du système avec des composants
différents est illustrée graphiquement dans le
logiciel de configuration >DESIGNER D1<.
Cette représentation graphique claire signifie
qu'il est possible de configurer le système VAS
rapidement et facilement.
Fig. Interface utilisateur graphique >DESIGNER D1< (exemple 1)
La capture d'écran ci-dessus indique un DOM4-8
avec 8 circuits de haut-parleurs (LIGNE) et deux
amplificateurs de sortie 300 W.
Fig. : Construction matérielle réelle pour l'exemple 1
92
Un terminal et un module à interface universelle (UIM)
sont connectés au DOM. Le schéma ci-dessous
représente les composants VAS correspondant à
cette capture d'écran.
Sur la capture d'écran suivante, différents appels
sont appliqués aux terminaux (DCS) qui sont
affectés aux différents boutons d'appel du terminal.
Dans cet exemple, 3 appels (par exemple, annonce
incendie, annonce d'évacuation et annonce
d'essai) sont appliqués au terminal. Les appels
individuels peuvent être sélectionnés et paramétrés
séparément à l'aide du bouton droit de la souris
(menu latéral).
Fig. : Interface utilisateur graphique pour connexion en série
Fig. Interface utilisateur graphique >DESIGNER D1< (exemple 1)
Fig. : Interface utilisateur graphique pour le
dimensionnement de l'onduleur
93
2.11 Tableaux et calculs
2.11.1 Dimensions des câbles
Toutes les caractéristiques de la section des câbles
sont indiquées en millimètres [mm], liées à une
perte de tension maximale de 10 %.
Un maximum de 500 W peut être alimenté par le
contact relais d'un module de sortie numérique
(DOM).
94
Z
Ohm
1600
100 V
0,3
Distance/interval [m]
30
40
50
0,3
0,3
0,3
100
0,3
150
0,3
200
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,40
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,50
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
80
0,80
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
100
100
1,00
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,75
80
125
1,25
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
0,75
65
150
1,54
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
1,0
50
200
2,00
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
1,0
1,5
40
250
2,50
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
1,0
1,5
2,0
32
300
3,13
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,75
1,5
2,5
2,5
25
400
4,00
0,3
0,3
0,3
0,5
0,75
1,0
1,5
2,0
2,5
250
0,3
300
0,3
400
0,3
Distance/interval [m]
500
600
700
0,3
0,3
0,3
800
0,3
900
0,3
1000
0,3
Watt
6
AMP
0,06
5
10
0,3
0,3
840
12
0,12
0,3
420
24
0,24
0,3
335
30
0,30
250
40
200
50
125
20
Z
Ohm
1600
100 V
6
AMP
0,06
840
12
0,12
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,5
0,5
420
24
0,24
0,3
0,3
0,5
0,5
0,5
0,75
1,0
1,0
1,5
335
30
0,30
0,3
0,3
0,5
0,75
0,75
1,0
1,0
1,5
1,5
250
40
0,40
0,5
0,5
0,75
0,75
1,0
1,5
1,5
2,5
2,5
200
50
0,50
0,75
0,75
0,75
1,0
1,5
2,5
2,5
2,5
2,5
125
80
0,80
0,75
1,0
1,5
2,5
2,5
2,5
2,5
4,0
4,0
100
100
1,00
1,0
1,5
1,5
2,5
2,5
2,5
4,0
4,0
4,0
80
125
1,25
1,0
1,5
2,0
2,5
4,0
4,0
4,0
4,0
6,0
65
150
1,54
1,5
1,5
2,5
2,5
4,0
4,0
4,0
6,0
6,0
50
200
2,00
2,0
2,5
4,0
4,0
6,0
6,0
6,0
40
250
2,50
2,5
4,0
4,0
6,0
6,0
6,0
32
300
3,13
2,5
4,0
4,0
6,0
25
400
4,00
4,0
6,0
6,0
6,0
Watt
2.11.2Calcul de la capacité des batteries
requise
Pour permettre une alimentation d'urgence sans
interruption du système VAS via les batteries, la
capacité des batteries requise doit être déterminée.
Température en °C
Perte de capacité
journalière en %
18
0,0108
19
0,0120
20
0,0130
21
0,0139
22
0,0148
23
0,0156
24
0,0166
25
0,0177
26
0,0189
27
0,0204
28
0,0220
29
0,0239
30
0,0261
31
0,0286
32
0,0314
33
0,0345
34
0,0381
35
0,0421
36
0,0466
37
0,0517
La capacité des batteries requise pour cet exemple
est 19 Ah.
38
0,0575
39
0,0639
Les exigences standardisées telles que le temps
de charge des batteries doivent également être
prises en compte pour la stipulation finale de la
capacité des batteries (voir chapitre « Alimentation
d'urgence »).
40
0,0713
41
0,0797
42
0,0891
43
0,0999
44
0,1122
45
0,1261
46
0,1421
47
0,1602
48
0,1808
49
0,2043
50
0,2309
À cet effet, l'alimentation d'urgence doit être
mesurée pour la construction réelle du système
VAS dans l'état prêt à fonctionner.
Exemple :
Temps de dérivation de l'alimentation d'urgence =
30 heures de courant de repos mesuré = 0,3 A
CapacitéDe repos = IDe repos 0,3 A x 30 h = 9 Ah
La capacité requise pour les batteries dans une
situation d'urgence (cas d'une alarme) doit être
ajoutée à cettevaleur de capacité calculée pour
le fonctionnement « normal » dans l'état idéal de
SAA. Cette capacité des batteries doit êtreconçue
de sorte que, duant le temps de dérivation de
l'alimentation d'urgence requis dans l'exemple
donné ici, le courant d'alarme nécessaire soit
disponible pendant 30 minutes (0,5 heures). Le
courant d'alarme est considérablement supérieur
à la valeur du courant de repos, selon le domaine
d'application de l'activation et la construction du
système. Cet exemple suppose un courant d'alarme
mesuré de 20 A.
CapacitéAlarme = IAlarme 20 A x 0,5 h = 10 Ah
Seules des batteries approuvées par le fabricant
du système VAS/d'alarme-incendie peuvent être
utilisées.
Alimentation indépendante (onduleur)
L'onduleur doit être conçu de sorte que l'alimentation
du courant (ou de la puissance) requis(e) pour le
fonctionnement du système VAS dans le temps de
dérivation de l'alimentation d'urgence soit assurée.
Certifications du système Variodyn D1
EN 54 - 16
Numéro CPD : 0786-CPD-20997
Certification VDS
Numéro VdS : G210122
95
2.11.3 Graphique de capacité de l'audition humaine
Plage de fréquences / Hz
Seuil de la douleur Perception de la musique Perception de la voix
Seuil d’audition
2.11.4 Rapports de puissance et de niveau
Le tableau montre qu'un doublement de la pression sonore « p » signifie également une augmentation
simultanée du niveau de pression sonore « L » de +6 dB.
Niveau [dB]
Rapport énergétique
Pression sonore
0
1
1
1
1,25
1,12
2
1,6
1,25
3
2
1,4
4
2,5
1,6
5
3,15
1,8
6
4
2
12
15,8
4
20
100
10
+ 6 dB
+ 6 dB
96
30
1,000
32
40
10,000
100
50
100,000
316
60
1,000,000
1,000
80
100,000,000
10,000
100
10,000,000,000
100,000
120
1,000,000,000,000
1,000,000
2.11.5 Production et propagation du son
Distance par
rapport à la
source sonore
Pression
sonore
Remarque
1m
0 dB
2m
-6 dB
Correspond à la moitié
de la pression sonore
d'origine
4m
-12 dB
Correspond à un quart
de la pression sonore
d'origine
8m
-18 dB
16m
-24 dB
32 m
-30 dB
Point de référence pour la
valeur (par exemple 90 dB
à 1 m de distance)
Correspond à 1/32ième
de la pression sonore
d'origine
environ
Fig. : Diminution du niveau de pression sonore basée sur la distance
Fig. : Augmentation du niveau de la pression sonore par modification de la position
97
2.11.6 Indices de protection
IP
1ère position
Protection contre les
contacts et les corps
étrangers
1ère position
Protection contre l'humidité
0
---
---
3ème position
Protection contre les chocs
- Protection contre l'énergie
produite par le choc jusqu'à....
1
... Corps étrangers >
50 mm
... Écoulement goute à goute d'eau
à la verticale
--... 0,225 J = coup de 150 g
d'une hauteur de 15 cm
2
... Corps étrangers >
12 mm
... Écoulement goute à goute d'eau
en diagonale
... 0,375 J = coup de 250 g
d'une hauteur de 15 cm
3
... Corps étrangers > 2,5
mm
... Pulvérisation
... 0,5 J = coup de 250 g d'une
hauteur de 20 cm
4
... Corps étrangers > 1 mm
... Éclaboussure d'eau
5
... Dépôt de poussière
... Jet d'eau
6
... Pénétration de poussière ... Inondation
7
---
... En immersion
8
---
... En immersion
9
---
--... 2,0 J = coup de 500 g d'une
hauteur de 40 cm
--... 6,0 J = coup de 1,5 kg d'une
hauteur de 40 cm
---
---
hauteur de 40 cm
Protection contre les
chocs
Protection contre
l’humidité
Protection contre les
contacts
2.11.7 Tableau d'exemples de valeurs pour la plage de fréquence de chaque type de signal
Type de signal
Plage de transmission
[Hz]
Alarme/annonce
400 - 4000
Musique de fond
100 - 15000
Voix
200 - 10000
Reproduction de musique
de qualité supérieure
50 - 20000
Environnement
Niveau sonore (dB)
Zone résidentielle, la nuit
< 30
Bureaux individuels
50
Bureaux ouverts
55-60
Quai de gare *)
70 -< 110
Entrepôts avec chariots élévateurs à fourche
70-75
Halls de production avec machines ou bruit de circulation très fort
> 80
Concert de rock, discothèque
100 - 130
*) en raison de la grande différence, un système de réglage du volume automatique très rapide est nécessaire.
98
2.11.8 Zone de couverture minimale d'un haut-parleur pour une intelligibilité de la
parole optimale
Plafond
Niveau d’audition
Distance - haut-parleur
Hauteur de plafond
3m
3,5 m
4m
4,5 m
5m
5,5 m
6m
Distance avec le haut-parleur a
1,8 m
2,2 m
3m
3,6 m
4,2 m
4,8 m
5,4 m
Zone de couverture
3 m2
5 m2
9 m2
13 m2
18 m2
23 m2
29 m2
2.11.9Zone de couverture maximale a x a d'un haut-parleur pour la musique et la voix
Plafond
Niveau d’audition
Distance - haut-parleur
Hauteur de plafond
3m
3,5 m
4m
4,5 m
5m
5,5 m
6m
Distance avec le haut-parleur a
5,5 m
7m
9m
10,5 m
12 m
14 m
16 m
Zone de couverture
30 m2
49 m2
81 m2
110 m2
144 m2
196 m2
256 m2
99
2.11.10.1 Principe A/B pour haut-parleurs (avec transformateurs intégrés)
avec un amplificateur de puissance unique
2.11.10.2 Principe A/B pour haut-parleurs (avec transformateurs intégrés)
avec deux amplificateurs de puissance séparés
100
2.11.11 Module d'isolement des boucles (LIM)
2.11.11.2 Câblage de boucle de haut-parleur
(avec transformateurs intégrés)
2.11.11.2 Câblage de boucle de haut-parleur
(avec transformateurs intégrés) à l'aide de la dérivation en T du LIM (module d'isolement des boucles)
101
Référence 798661.G0.HO•09/2011•Sous réserve de modifications techniques ! © 2011 Honeywell International Inc.
Novar GmbH, une société Honeywell
Dieselstraße 2, D-41469 Neuss
Téléphone : +49 21 37 17-0 (administration)
Téléphone : +49 21 37 17-600 (centre de service après-vente)
Fax : +49 21 37 17-286